Inertia Enterprises намира начин да ускори зареждането с термоядреното си гориво

Стартъпът за термоядрен синтез Inertia Enterprises заяви, че е открил начин да съкрати времето за изработване на горивните си пелети от няколко дни до само няколко минути. 

Като съкращава времето за зареждане с гориво, Inertia заявява, че е отстранила една от десетте пречки, които трябва да преодолее, за да реализира първата фаза от плановете си за търговска електроцентрала. Стартъпът предостави на TechCrunch ексклузивен първи поглед към процеса.

Постижението не беше гарантирано: Инвеститорите предоставиха на Inertia 450 милиона долара с убеждението, че компанията може да комерсиализира технологията, разработена в Националния комплекс за запалване (NIF), който представлява сложен научен експеримент, изискващ прецизна поддръжка и обслужване, за да работи. В NIF изработването на горивни пелети може да отнеме седмица или повече и да струва цяло състояние. Това не е особено добра рецепта за печеливша дейност.

„Но когато се вгледаш подробно в него, си казваш: чакай малко, те произвеждат само шепа от тях годишно“, каза Джеф Лоусън, съосновател и главен изпълнителен директор на Inertia, пред TechCrunch. „Сложих си търговската шапка и си казах: чакай малко, знам как се нарича това: прототипи.“

В Inertia екипът се зае да превърне тези прототипи в нещо, което може да се произвежда масово. „Затова наемаме хора от компании като Apple“, каза той. „Има цял куп индустриални инженери, които си казват: „Добре, предполагам, че трябва да измисля как да произвеждаме това милиард пъти във фабрика.““

Горивната пелета на NIF обаче е далеч от iPhone. Външната ѝ част представлява сферична диамантена обвивка, а непосредствено под нея има тънък слой замразен деутерий и тритий — изотопи на водорода, които могат да захранват термоядрен реактор. Вътре в кристалния слой се намира смес от газообразни деутерий и тритий. Всеки твърд слой трябва да бъде възможно най-близо до идеално сферичен. 

След това тези горивни пелети се обвиват в златни корпуси, известни като холрауми, които преобразуват лазерната енергия в рентгенови лъчи, компресиращи намиращата се вътре горивна пелета. Ако всичко протече по план, тази компресия кара атомите да се сливат и да освобождават енергия. Но дори малки несъвършенства в сферичната форма могат да нарушат процеса на запалване и да попречат на термоядрената реакция да достигне пълния си потенциал.

Inertia трябваше да свие процеса до степен, при която той има търговски смисъл, без да се отдалечава твърде много от физиката, открита в NIF. 

„Какво се случва, ако се опитате да го направите по-бързо?“, каза Лоусън. Екипът имаше преднина: Ани Критчър, съоснователка и главна научна ръководителка на Inertia, е проектирала първия термояден експеримент в NIF, който освободи повече енергия, отколкото изразходва.

След няколко етапа на разработка стартъпът успя да отглежда кристалите за около 30 минути — нещо, което в NIF може да отнеме до седмица. Като цяло една горивна пелета може да бъде изработена за около два до три часа, а процесът може да бъде мащабиран до индустриално ниво. Inertia разработи процеса с помощта на NIF към Националната лаборатория „Лорънс Ливърмор“, с която стартъпът е създал публично-частно партньорство.

Inertia обаче има предимство, което NIF няма. Тъй като стартъпът планира да използва лазер, четири пъти по-мощен от този, който в момента се намира в NIF, той може да понесе повече несъвършенства в горивната пелета. Това също е помогнало за ускоряване на производствения процес.

„Всъщност разполагаме с голям запас“, каза Лоусън. „Стратегията ни е да направим нашия източник, нашия лазер, по-голям, за да имаме голям запас, с който да експериментираме във всяка друга част на системата.“

Съкращаването на времето за зареждане с гориво води и до намаляване на количеството тритий, което Inertia трябва да съхранява във всеки един момент. Тритият е радиоактивен и работата с него изисква внимание. Освен това в момента е изключително скъп — около 30 000 долара за грам — а в световен мащаб са натрупани запаси от само около 25 килограма, според списание Science. 

Подобно на много други стартъпи в сферата на термоядрения синтез, Inertia планира да произвежда собствен тритий с помощта на термоядрените реакции, но все пак се нуждае от определен запас, за да започне. Освен това съкращаването на производственото време помага за поддържането на малък запас. Inertia очаква, че пълномащабната ѝ търговска електроцентрала ще използва десет горивни пелети всяка секунда.

„Като намалите забавянето на тази стъпка, сте направили съоръжението си по-малко; направили сте всичко по-бързо и по-ефективно“, каза Лоусън.