У стартапів з термоядерної енергії бракує палива для запуску реакції

Ф’южн-стартапи чекають важких завдань. Їхня місія? Створити електростанцію нового типу, яка виробляє більше енергії, ніж споживає — те, чого ніхто раніше не робив із термоядерною енергією. Це означає довести, що їхня технологія працює, показати, що її можна розширити, і переконати інвесторів, що все це можна зробити прибутковим. Це вже важке завдання. Але є ще одна велика проблема, якій приділяють набагато менше уваги: ​​де взяти пальне.

Більшість стартапів з термоядерного синтезу скажуть, що вони вироблятимуть власне паливо. І технічно вони мають рацію. Але ця відповідь замовчує ключовий момент: для отримання тритію — одного з ключових інгредієнтів для термоядерного синтезу — спочатку потрібен певний ізотоп літію, якого сьогодні дуже бракує.

Ця думка спала на думку Чарлі Джеротту кілька років тому, коли він працював у стартапі з термоядерного синтезу Focused Energy.

"Я зрозумів, що ніхто не працює над цим ланцюжком поставок. Є ціла купа компаній, що займаються термоядерним синтезом. Немає жодної компанії, яка збирається виробляти паливо для цих компаній", - сказав він TechCrunch.

Тож Джеротт і його колега з Focused Energy Джейкоб Петерсон вирішили вирушити самостійно, заснувавши Hexium з метою розв'язання майбутніх проблем палива термоядерного синтезу. 

Компанія Hexium, яка працювала в стелс-режимі, з’явилася у вівторок із початковим фінансуванням у розмірі 8 мільйонів доларів, як повідомила компанія TechCrunch. MaC Venture Capital і Refactor очолили раунд за участі Humba Ventures, Julian Capital, Overture VC і R7 Partners.

Ключова технологія Hexium використовує десятиліття тому метод, який використовує лазери для розділення ізотопів літію. Лазерне розділення ізотопів на атомній парі (AVLIS) було вдосконалено Міністерством енергетики в 1980-х роках для сортування ізотопів урану. Але після того, як AVLIS витратив 2 мільярди доларів на підготовку до виробництва урану для атомних електростанцій, холодна війна закінчилася, і тисячі тонн ядерного палива заполонили ринок за допомогою старого радянського збройового урану .

Як наслідок, AVLIS більш-менш не використовувався до кількох років тому, коли Hexium підхопив технологію та налаштував її для сортування ізотопів літію.

Для цього стартап використовуватиме лазери, які можна налаштувати з пікометричною точністю. Ті, які використовуватиме Hexium, мають відносно низьку потужність — «ми говоримо про енергію видалення татуювань», — сказав Петерсон, — але їхня точність дозволяє їм взаємодіяти з певним ізотопом літію.

Як і більшість елементів, літій — це не просто одна конфігурація протонів, нейтронів і електронів. У природі існують два стабільні ізотопи: літій-6, який містить три протони, три нейтрони та три електрони; і літій-7, який має додатковий нейтрон. Кожен ізотоп має, так би мовити, свій власний підпис, який виражається як хвильова функція. Подумайте про це як про те, як голоси різних людей створюють різні хвилі під час візуалізації на комп’ютері. Hexium налаштовує свої лазери на взаємодію лише з хвильовою функцією літію-6.

"Він просто вдариться прямо біля атома літію-7. Це залишиться непоміченим", - сказав Джеррот.

Щоб відокремити літій-6 від літію-7, компанія буде світити своїми лазерами в випаровані хмари металу. Коли лазер потрапляє на атом літію-6, він іонізується. Потім іонізований атом буде притягнутий до електрично зарядженої пластини, де він конденсуватиметься в рідину та стікатиме в жолоб, як кульки води на зовнішній стороні крижаного скла.

Потім Hexium може упакувати літій-6 і продати його термоядерним компаніям, які використовуватимуть метал як для виробництва тритієвого палива, так і для захисту пілотних і комерційних реакторів від шкідливого випромінювання. Що стосується залишків літію-7? Його продаватимуть операторам звичайних ядерних реакторів, які використовують цей ізотоп як захисну добавку до охолоджувальної води.

Протягом наступного року Hexium використає початкове фінансування для будівництва та запуску пілотного заводу. Якщо все піде добре, Hexium відтворить цю конструкцію модульним способом, щоб виробляти від десятків до сотень кілограмів літію-6. 

«Нам не потрібно будувати об’єкт розміром з Costco або футбольний стадіон», – сказав Джейкобсон. «Ми можемо робити це в закладі розміром із Starbucks, і ми досягаємо хороших економічних показників у дуже малому масштабі, а потім ми просто розпаралелюємо наш процес».