Среди ведущих европейских стартапов в области термоядерной энергетики Proxima Fusion занимается стеллараторами, пока еще мало используемой в отрасли технологией.
С тех пор как 28 февраля в Иране началась война, тема энергетики вновь вернулась на первые полосы мировых СМИ.
РЕКЛАМА
РЕКЛАМА
Конфликт и последующее решение Ирана резко ограничить поставки через Ормузский пролив, важнейший маршрут для мировой торговли нефтью, привели к тому, что Международное энергетическое агентство (источник на английском языке) назвало крупнейшим сбоем поставок за всю историю нефтяного рынка.
Кризис заставил европейских политиков переосмыслить зависимость от импортных ископаемых видов топлива и искать собственные альтернативы.
В качестве таких альтернатив рассматриваются возобновляемые источники и атомная энергетика. И последняя сегодня означает не только хорошо известное и вызывающее споры деление атома.
Есть и другая форма атомной энергетики – энергия термоядерного синтеза, которая, по мнению ряда экспертов, в долгосрочной перспективе может помочь решить энергетический кризис в Европе.
По словам Франческо Шортино, гендиректора и сооснователя немецкого стартапа Proxima Fusion, термоядерная энергетика «берёт на себя все роли» в укреплении энергетической безопасности Европы.
Но что такое термоядерный синтез? И какую технологию использует Proxima Fusion, чтобы его получить?
Термоядерная энергетика: перспективный источник энергии?
Термоядерная энергетика – один из двух способов, наряду с ядерным делением, получать энергию за счёт ядерных реакций.
Наиболее известен именно процесс деления, обычно связанный с атомными электростанциями и радиоактивными отходами: он высвобождает энергию, когда распадается ядро тяжёлого атома.
А ядерный синтез, или энергия термоядерного синтеза, вырабатывает энергию за счёт слияния лёгких атомных ядер.
По данным Международного агентства по атомной энергии (источник на английском языке) (МАГАТЭ), термоядерная энергетика потенциально может давать в четыре раза больше энергии на килограмм топлива, чем деление, и почти в четыре миллиона раз больше энергии, чем сжигание нефти или угля.
Кроме того, при работе термоядерных установок не возникает выбросов CO2, не образуются долгоживущие радиоактивные отходы, они считаются более безопасными, чем реакторы деления, и при этом более предсказуемы, чем возобновляемые источники энергии.
Всё это звучит многообещающе, но термоядерная энергетика пока далека от коммерческой реальности.
Создать и поддерживать реакцию термоядерного синтеза чрезвычайно сложно и требует огромных энергозатрат, поэтому учёным ещё предстоит доказать, что такие установки действительно смогут вырабатывать больше энергии и денег, чем потребляют.
Proxima Fusion и технология стелларатора
Одним из проектов, которые работают в этом направлении, является Proxima Fusion – мюнхенский стартап, выделившийся в 2023 году из Института физики плазмы общества Макса Планка.
В отличие от большинства европейских и международных термоядерных проектов, таких как JET и ITER, Proxima Fusion использует не токамаки, а стеллараторы для создания реакции синтеза.
Обе технологии используют тороидальные, «бубликообразные» установки, в которых магнитные поля удерживают плазму – особое состояние вещества и ключевой ингредиент для синтеза. Разница в том, как именно удаётся стабилизировать плазму и удерживать её при экстремально высоких температурах, необходимых для реакции.
У каждого подхода есть свои плюсы и минусы. «Стеллараторы сложнее спроектировать, сложнее изготовить, но ими легче управлять, они могут работать непрерывно и быть изначально более стабильными», – говорит Шортино.
Стеллараторы пока используются реже, чем токамаки, однако, по данным МАГАТЭ (источник на английском языке), со временем именно они могут стать предпочтительным вариантом для будущих термоядерных электростанций. И Proxima Fusion как раз работает в этом направлении.
«Alpha – это последняя установка, которую нам предстоит создать, прежде чем мы перейдём к первой в своём роде термоядерной электростанции с коммерческими условиями эксплуатации», – поясняет Шортино. Alpha – это демонстратор, на котором будут проверять, как работает стелларатор и способен ли он обеспечить положительный энергетический баланс, то есть будет ли плазма производить как минимум столько энергии, сколько необходимо для её нагрева.
Сейчас Alpha находится на стадии изготовления, и, по словам Шортино, планируется, что установка заработает в начале 2030-х годов.
Помимо Alpha, Proxima Fusion работает над проектом Stellaris – первой в мире коммерческой термоядерной электростанцией.
«Наша цель - создать нечто, что можно масштабировать. А чтобы масштабировать, нужно зарабатывать деньги, то есть обеспечить экономическую эффективность, иначе говоря, доказать коммерческую жизнеспособность проекта», – говорит Шортино.
Он рассчитывает, что Stellaris введут в строй во второй половине 2030-х годов, немного позже Alpha.
«Мы находимся на этапе, когда создаём новую отрасль, – подчёркивает он. – Речь не об одной компании. Важно, чтобы вся цепочка поставок вкладывалась в развитие собственных возможностей, тогда мы сможем двигать эту сферу быстрее, чем когда-либо. История термоядерной энергетики по сути ещё даже не началась».
Будущее термоядерной энергетики в Германии и Европе
Станцию Stellaris планируют построить на площадке бывшей атомной электростанции деления в Гундреммингене в Германии. Страна завершила отказ от атомной энергетики на основе деления в апреле 2023 года и теперь направляет средства на развитие термоядерной энергетики.
В октябре 2025 года кабинет канцлера Фридриха Мерца представил план действий (источник на английском языке) по поддержке и ускорению развития технологий термоядерного синтеза. Согласно этому плану, правительство Германии намерено инвестировать свыше 2 млрд евро к 2029 году (источник на английском языке) на строительство термоядерной электростанции.
Хотя Proxima Fusion создавали в Германии не из-за этих инициатив, Шортино считает, что немецкие власти хорошо понимают возможности, связанные с термоядерной энергетикой.
«В Германии осознание этих перспектив растёт быстрее, чем мы ожидали», – говорит он.
По его словам, «термоядерная энергетика открывает для Европы колоссальную экономическую возможность, большую, чем для любого другого континента: нам нужна суверенность, у нас нет собственных природных ресурсов, мы не производим солнечные панели, а ветер с экономической точки зрения работает не так хорошо».
И скептические голоса
Несмотря на широкий энтузиазм вокруг термоядерной энергетики, некоторые эксперты более скептически оценивают её реальный потенциал.
В опубликованном недавно в журнале Nature Energy (источник на английском языке) исследовании учёные приходят к выводу, что будущая стоимость термоядерных электростанций остаётся крайне неопределённой, а ожидаемые темпы удешевления технологии переоценены.
Под темпом накопленного опыта понимается процент, на который снижается стоимость технологии каждый раз, когда её совокупное применение удваивается.
«Технология с высоким темпом накопленного опыта будет дешеветь быстрее по мере роста производства, тогда как при низком темпе даже после масштабного внедрения затраты останутся относительно стабильными», – поясняет Линси Тан, один из авторов статьи и докторант ETH Zurich, в комментарии Euronews Next.
Ряд прежних работ предполагал, что технологии термоядерных электростанций смогут достичь темпов удешевления на уровне 8-20 процентов. Однако проведённое Тан и его коллегами исследование показывает, что, скорее всего, эти показатели будут скромнее – около 2-8 процентов.
По словам Тана, столь большая разница объясняется отсутствием чёткой аргументации в некоторых прежних оценках и возможным явлением, которое он называет «оптимистическим смещением»: «Особенно в сообществе частных инвесторов мышление зачастую смещено в сторону оптимистичного сценария», – отмечает он.