Технология получения полезной энергии из раскаленной плазмы, полученной реакцией управляемого термоядерного синтеза, обычно подразумевает использовании паровых турбин, преобразующих тепло в электрический ток. У такого подхода есть серьезный недостаток: КПД термодинамического цикла ограничен температурой нагрева и, как правило, не превышает 30-40%. Кроме того, турбины и генераторы — это огромные, дорогие и сложные машины, которые требуют постоянного обслуживания. Метод прямого преобразования позволяет обойти эти ограничения, потенциально повысив общую эффективность реактора и сделав его компактнее, сообщает IE.
Сам по себе метод прямого преобразования энергии обсуждался в физике плазмы еще с 1960-х годов, но до сих пор ни одна частная компания не реализовала его на работающем термоядерном устройстве. Космпании Realta Fusion удалось не только разработать, но и протестировать инженерный прототип, который выдал электрическую мощность, измеримую в ваттах (достаточно, чтобы зажечь лампочки). Это критический шаг: он доказывает, что концепция работает не только на бумаге, но и в железе, и в реальных плазменных условиях.
Принцип действия технологии Realta Fusion основан на использовании прямого преобразователя энергии, расположенного на одном из торцов установки с магнитной ловушкой зеркального типа. Когда движущиеся электрически заряженные частицы достигают преобразователя, он принудительно замедляет их. Возникает разность электрических потенциалов, которая, в свою очередь, вызывает протекание тока по подключенной электрической цепи. Фактически, кинетическая энергия частиц превращается в электричество напрямую, без промежуточных тепловых потерь.
Генеральный директор Realta Fusion Киран Ферлонг подчеркнул, что нынешний эксперимент — это лишь демонстрация принципа, а не готовый энергоблок. Полученная мощность исчисляется ваттами, а нужны мегаватты. Но факт остается фактом: частная компания впервые показала, что термоядерный синтез можно напрямую преобразовывать в электричество, без паровых циклов.
Realta Fusion планирует масштабировать свой реактор-зеркало и построить первое поколение модульной термоядерной электростанции к середине 2030-х.
Американская компания Helion Energy получила от властей штата Вашингтон разрешения на строительство и эксплуатацию первой в мире коммерческой термоядерной электростанции. Если Helion выполнит свои обещания, то электростанция заработает уже через два года.
