Стартап по термоядерному синтезу Inertia Enterprises объявил о прорыве, который наконец-то может сделать его производственную линию топливных пеллет менее похожей на штучную кустарную работу и больше на, ну, фабрику. Компания утверждает, что сократила время изготовления топливных пеллет с нескольких дней до нескольких минут, устранив одно из 10 препятствий, отделяющих её от первой фазы коммерческой электростанции.
Этот прогресс не был гарантирован. Инвесторы вложили в Inertia 450 миллионов долларов, пообещав коммерциализировать технологию, разработанную в Национальном комплексе зажигания (NIF), где изготовление пеллет — это не столько скорость, сколько ритуальное терпение. В NIF одна пеллета может производиться неделю и более и стоит целое состояние — вряд ли рецепт прибыльной электростанции.
«Но когда вы действительно вникаете, вы думаете: подождите-ка, они делают всего несколько штук в год», — сказал Джефф Лоусон, соучредитель и генеральный директор Inertia, с видом человека, который только что понял, что король голый. «Я надел свою коммерческую шляпу и подумал: стоп, я знаю слово для этого: прототипы».
Итак, Inertia взялась превратить эти прототипы в нечто пригодное для массового производства. «Вот почему мы нанимаем людей из таких компаний, как Apple», — сказал Лоусон, вероятно, представляя будущее, в котором топливные пеллеты будут поставляться в элегантной минималистичной упаковке. «Есть куча инженеров-промышленников, которые говорят: "Ладно, видимо, мне придётся разобраться, как сделать это миллиард раз на фабрике"».
Но топливная пеллета NIF — это не iPhone. Это сферическая алмазная оболочка, содержащая тонкий слой замороженного дейтерия и трития — изотопов водорода, которые питают термоядерный синтез, — с газовой смесью внутри. Каждый слой должен быть как можно более идеально сферическим, насколько это возможно для человека (или машины). Затем пеллеты оборачивают в золотые оболочки, называемые хольраумами, которые преобразуют энергию лазера в рентгеновские лучи, сжимающие пеллету и запускающие синтез. Даже малейшее несовершенство может испортить всё шоу.
Inertia пришлось ускорить процесс, не отказываясь от физики, которая сделала подход NIF работающим. «Что произойдёт, если попытаться сделать это быстрее?» — задумчиво спросил Лоусон, как будто задавая вопрос вселенной. У команды было преимущество: Энни Критчер, соучредитель и главный научный сотрудник, разработала первый эксперимент NIF, который произвёл больше энергии, чем потребовал.
После нескольких раундов разработки Inertia теперь может выращивать кристаллы примерно за 30 минут — процесс, который в NIF мог занять неделю. Одна топливная пеллета может быть изготовлена за два-три часа, и процесс может быть масштабирован до промышленных уровней. Стартап работал с NIF в Ливерморской национальной лаборатории, с которой у него заключено государственно-частное партнёрство.
Однако у Inertia есть секретное оружие: её планируемый лазер в четыре раза мощнее нынешнего лазера NIF, что означает, что он может допускать больше несовершенств. «У нас на самом деле большой запас», — сказал Лоусон. «Наша стратегия — сделать наш драйвер, наш лазер, больше, чтобы у нас было много запаса для экспериментов во всех остальных частях системы».
Ускорение производства топлива также уменьшает количество трития, которое Inertia должна иметь под рукой в любой момент времени, — это хорошо, поскольку тритий радиоактивен, дорог (около 30 000 долларов за грамм) и дефицитен (всего около 25 килограммов существует в мире, согласно Science). Inertia планирует производить собственный тритий с помощью термоядерных реакций, но ей всё равно нужен некоторый запас для начала. И меньше времени на изготовление пеллет означает меньше трития, лежащего без дела. Inertia ожидает, что её полноценная коммерческая электростанция будет использовать 10 топливных пеллет в секунду.
«Сократив задержку на этом этапе, вы делаете своё предприятие меньше; вы делаете всё быстрее, всё эффективнее», — подытожил Лоусон, резюмируя всю презентацию так, что вы задаётесь вопросом, почему кто-то вообще делал это медленным способом.