Термоядерна енергія завжди була певним парадоксом. Власне термоядерний синтез — річ доволі проста: наприклад, нещодавно студент молодших курсів зібрав простий термоядерний пристрій у своїй спальні. Але отримати електрику з цієї реакції — зовсім ні.
«Термоядерний реактор, який виробляє потужність — і таких багато, вони вже існують, — розповів TechCrunch Деніел Веласкес, керівник відділу матеріалознавства в Avalanche Energy. — Але краще — термоядерний реактор, який виробляє електрику». Саме на цьому й застрягла ця молода галузь.
Термоядерні реакції вивільняють величезну кількість енергії, коли два легші атоми зливаються в один важчий. Однак збирати цю енергію виявилося складно. Найпоширеніший підхід — нагрівати воду й обертати парову турбіну, але він не надто ефективний, використовуючи щонайбільше близько 60% потужності.
Avalanche Energy вважає, що зможе вловлювати більше цієї енергії, розробляючи нові матеріали, відомі як радіовольтаїка. Радіовольтаїка подібна до фотогальваніки — традиційних сонячних панелей: вона використовує напівпровідники для перетворення радіації на електрику. Такі технології існують уже давно, але вони не дуже ефективні. Наявні радіовольтаїчні елементи легко пошкоджуються тією самою радіацією, яку вони використовують, і виробляють не так багато електрики.
Сьогодні компанія Avalanche ексклюзивно повідомила TechCrunch, що отримала контракт на 5,2 мільйона доларів від DARPA на розробку нових радіовольтаїчних матеріалів.
Дослідницьке агентство Пентагону зацікавлене у використанні цих матеріалів у новому класі ядерних батарей, які генерують електрику за рахунок радіоактивного розпаду таких елементів, як полоній. Такі пристрої можуть живити космічні кораблі та супутники впродовж кількох років. Їх також можна було б використовувати в енергоємніших наземних військових застосунках протягом багатьох днів поспіль — «особливо для автономних систем або місій, де логістика є дещо неприпустимою», зазначив Веласкес.
Це не зовсім те, до чого прагне Avalanche як компанія, але грант DARPA збігається з її амбіціями.
По-перше, і термоядерні реакції, і ядерні батареї виробляють альфа-частинки — тип радіації, настільки енергійної, що вона може пошкодити різноманітне обладнання, включно зі стінками ядерного реактора. По-друге, Avalanche розробляє настільний термоядерний реактор, який міг би замінити дизельні генератори на віддалених військових базах.
Якщо компанія зможе створити нову радіовольтаїку для ядерної батареї, вона зможе застосувати ці знання для виготовлення нового компонента реактора. Таке захисне покриття допомогло б вловлювати альфа-частинки, захищаючи реактор і водночас збільшуючи кількість виробленої електроенергії. Avalanche також отримала грант у 1,25 мільйона доларів від дослідницької лабораторії AFWERX Повітряних сил США на використання обчислювальних досягнень для прискорення пошуку матеріалів.
Усі термоядерні стартапи змагаються за досягнення віхи, відомої як беззбитковість, що в науковому світі називається Q>1, де Q — це відношення потужності, виробленої термоядерною реакцією, до потужності, необхідної для її підтримки. Використання цих альфа-частинок для виробництва електроенергії потенційно зробить комерційну термоядерну енергію доступнішою.
Avalanche — не єдина компанія, чия конструкція реактора вироблятиме альфа-частинки. Якщо їй це вдасться, вона зможе постачати цю технологію іншим термоядерним компаніям — тенденція, що вже формується в індустрії.
Залишити відповідь