Energetyczny Święty Graal jest bliżej, niż nam się wydawało – szanghajska spółka Energy Singularity poinformowała, że podczas jej eksperymentu 5755 urządzenie o nazwie HH70 utrzymało prąd plazmy przez dokładnie 1337 sekund. Wynik ten nie tylko stawia prywatną firmę na równi z potężnymi projektami rządowymi, takimi jak francuski WEST czy chiński EAST, ale przede wszystkim potwierdza, że technologia wysokotemperaturowych nadprzewodników w połączeniu ze sztuczną inteligencją działa w praktyce.
Czytaj więcej
Sam się naprawia, działa jak bateria i pochłania CO₂. Odkrycie naukowców MIT może odmienić nie tylko przyszłość energetyki.
To krok w stronę marzenia o bezpiecznej, taniej i niemal nieograniczonej energii z tzw. sztucznego słońca.
Sztuczne słońce pod kontrolą algorytmów
Czym właściwie jest projekt, nad którym pracują chińscy inżynierowie? W dużym uproszczeniu to próba odtworzenia na Ziemi procesów zachodzących wewnątrz gwiazd – reakcja termojądrowa, nazywana często potocznie „zimną fuzją” w kontekście poszukiwań bezpiecznej alternatywy dla tradycyjnego rozszczepienia atomu, polega na łączeniu się lekkich jąder pierwiastków w cięższe. Proces ten uwalnia gigantyczne ilości energii, nie emitując przy tym gazów cieplarnianych ani nie pozostawiając długowiecznych odpadów radioaktywnych. A kluczem do sukcesu jest tokamak – urządzenie w kształcie torusa (pączka z dziurką), które za pomocą potężnych pól magnetycznych więzi i izoluje ekstremalnie gorącą plazmę, by nie dotknęła ona ścianek komory. Wyzwanie polega na tym, że plazma o temperaturze milionów stopni Celsjusza jest skrajnie niestabilna. Właśnie tutaj do gry wkroczyły innowacje Energy Singularity. Chodzi o tokamak HH70 zbudowany w całości z wykorzystaniem wysokotemperaturowych magnesów nadprzewodzących (HTS). Ta technologia pozwala na budowę znacznie mniejszych i tańszych reaktorów niż dotychczasowe, kolosalne konstrukcje badawcze. Ponadto „mózgiem” całego projektu była AI. Stabilność plazmy przez rekordowe 22 minuty udało się zachować właśnie dzięki zaawansowanym systemom kontroli opartym na sztucznej inteligencji – te w czasie rzeczywistym korygowały parametry pola magnetycznego.
Sukces HH70 to dopiero początek drogi. Energy Singularity, a więc firma założona zaledwie w 2021 r., pokazuje, że przełomu w energetyce nie muszą wcale dokonać międzynarodowe potężne konsorcja. Budowa obecnego urządzenia zajęła Chińczykom tylko dwa lata.
Czytaj więcej
Naukowcy pracują nad nowatorskim rozwiązaniem, które może zapewnić energię na dekady. Chodzi o reaktor, za którym stoi holenderski start-up Thorizo...
Energia tańsza niż z węgla?
Głównym celem projektu nie jest jedynie bicie rekordów czasu utrzymania plazmy, ale stworzenie komercyjnie opłacalnego źródła prądu. Dong Ge, współzałożyciel start-upu, stawia sprawę jasno: istotą jest obniżenie średniego kosztu energii z fuzji do poziomu energii uzyskiwanej z węgla lub gazu, a docelowo – nawet poniżej tych wartości.
Kolejnym przystankiem na tej mapie drogowej jest maszyna nowej generacji – HH170. Według ambitnych planów ma ona powstać do 2027 r. i osiągnąć współczynnik Q (wzmocnienie energii) na poziomie od 10 do 20. Oznacza to, że system ma generować od 10 do 20 razy więcej energii, niż sam zużywa do podtrzymania reakcji. Jeśli te założenia się potwierdzą, „sztuczne słońce” stanie się realne, a problemy z emisją dwutlenku węgla i niedoborami energii stracą na znaczeniu.
Globalnym liderem w badaniach nad taką technologią jest ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), międzynarodowy projekt rządowy (35 państw). Skupia się jednak nie na rozwiązaniach HTS, lecz systemach LTS (niskotemperaturowe nadprzewodniki). O ile chiński start-up stawia na urządzenia modularne, kompaktowe, to w projekcie ITER mamy do czynienia z największym tokamakiem świata. Jego budowa trwa od przeszło 15 lat. Pierwsza plazma planowana z tej instalacji we francuskim Cadarache planowana jest na lata 30. XXI w.
