Стартапы Fusion Power уже давно преследуют один упрямый вопрос: будет ли технология работать?
Но теперь, когда чистая позитивная мощность Fusion больше не является научной фантастикой, на более обыденных вопросах был основан новый урожай стартапов: могут ли реакторы быть построены за меньшие деньги? Как можно сделать техническое обслуживание проще? Ответы могут означать разницу между прибыльностью и неудачей.
Франческо Вольпе надеется, что они будут, по крайней мере. Основатель и технический директор Renaissance Fusion изучал слияние на протяжении десятилетий. За эти годы он черпал вдохновение в различных проектах, которые завершились уникальным взглядом на дизайн реактора слияния, который привлекает внимание инвесторов.
Ренессанс собрал серию A1 в размере 32 миллионов евро, сообщила компанию исключительно TechCrunch. Раунд возглавлял фонд революции Creadit Mutuel Empfcuet Environnementale и Solidaire с участием LowerCarbon Capital. Стартап планирует использовать эти средства для создания демонстратора, который должен доказать основные части своего нового дизайна.
Слияние с изюминкой
Fusion Power обещает генерировать большое количество чистого электричества из обильного источника топлива. Большинство стартапов слияния преследуют один из двух подходов: инерционное заключение, где лазеры сжимают топливные гранулы, чтобы зажечь слияние и магнитное удержание, где крупные магниты загоняют плазму в реакции сжигания сжигания.
Стеллараторы, которые разрабатывает Volpe, принадлежат к последнему лагерю. Они определяются их, казалось бы, случайными поворотами и выпуклостями, которые предназначены для стабилизации плазмы, работая с его причудами, а не сражаясь против них. Один крупный эксперимент в Германии доказал обоснованность концепции, но ее запутанные магниты были сложными для производства.
Ренессанс на основе Гренобла намеревался упростить Stellarator. Это не единственная компания, которая пытается это сделать — Thea Energy — это другая — и ее подход сочетается, а не заново.
Конструкция реактора стартапа выглядит как многоугольник сегментированных трубок, каждый из которых украшен травлениями, которые напоминают линии на топографической карте. Но линии не хрустящие; Вместо этого они разграничивают высокотемпературные супер-проводящие (HTS) магниты, которые определяют причудливые контуры плазмы внутри.
«Я действительно хотел упростить их до минимума», — сказал Вольпе TechCrunch.
Первое упрощение-сегментированные трубки-были вдохновлены его исследованием выпускников с использованием Wendelstein 7-AS, экспериментального стелларатора.
«Когда вы смотрите на это сверху, вы как бы узнаете пентагональную форму», — сказал он. «Итак, я подумал, почему бы нам не подтолкнуть это до предела. Давайте буквально сделаем цилиндры — не приблизительные цилиндры, а фактические цилиндры ».
В других конструкциях реактора используются цилиндры, но они имеют тенденцию формировать плазму в форму пончика, а не радикальные кривые, которые определяют стелларатор. Чтобы дать своему дизайну необходимые повороты, Волпе рассказал о работе испанского коллеги, который напечатал каркас, направляющий дешевые, гибкие кабели в форму Stellarator. Кабели были гораздо проще сделать, чем сложные магниты большинства стеллараторов, но часть 3D -печать была не столь коммерциализированой.
Volpe упростил эту идею дальше. Вместо того, чтобы повторять сложность плазмы в трехмерных магнитах, он сгладил их. Пробирки в дизайне Renaissance будут покрыты широкими листами магнитов HTS. В это покрытие лазер протянет серию тонких, извилистых линий, которые окружают трубку. Эти линии отделят один магнит от следующего.
В точках, где сверхпроводящие полосы шире, магнитное поле будет сильнее. Они будут сильнее отталкиваться против плазмы в трубе. Там, где материал тоньше, магнитное поле будет слабее, что позволит плазме выпуклость. Точная форма плазмы будет определяться расширенным компьютерным моделированием.
Чтобы защитить трубки от нейтронов, летящих из реакции слияния, ренессанс будет купаться внутренней частью жидким литием. Чтобы убедиться, что жидкость течет к стене и не капает на плазму, компания применяет электрический ток на жидкий металл, придавая ему магнитное поле, которое привлечет его к мощным магнитам на внешней стороне труб. Суспензированные внутри жидкости, небольшие сферы, содержащие расплавленную свинцу, поглощают часть нейтронной бомбардировки. Жидкое одеяло также выполнит тройной обязанности, разведя больше топлива для реактора и переносив тепло в паровые турбины.
Магнитные ковры
Вольпе сказал, что ренессанс находится на пути к производству широких «ковров» HTS в ближайшие месяцы. Демонстратор, который будет интегрировать трубчатые магниты HTS и жидкие стены лития, должен быть готов к концу 2026 года. Volpe надеется, что стартап сможет построить полный Stellarator к началу 2030 -х годов, сроки, похожие на другие стартапы Fusion.
Volpe надеется, что демонстратор докажет, что концепция больше, чем сумма ее частей, каждая из которых была перспективной самостоятельно, но вместе могла проложить путь к более дешевому реактору слияния. «Вы соединяете точки. Это суть вдохновения », — сказал Вольпе.
