Национальная лаборатория Ок-Ридж лицензировала технологию криогенных топливных таблеток для Type One Energy

Национальная лаборатория Ок-Ридж Министерства энергетики США (ORNL) передала по лицензии компании Type One Energy комплект технологий инжекции криогенных топливных таблеток для обеспечения подачи топлива, необходимой для работы высокопроизводительной термоядерной плазмы. Стороны подписали лицензионное соглашение 5 августа в Ноксвилле, штат Теннесси, США.

Лицензия охватывает четыре изобретения ORNL, предназначенные в основном для проектирования и эксплуатации систем инжекции криогенных топливных таблеток. Данная технология позволяет формировать таблетки из твёрдых изотопов водорода при криогенных температурах, близких к абсолютному нулю, и инжектировать их в термоядерную плазму на высокой скорости. По сравнению с такими методами, как газовая инжекция, инжекция таблеток более эффективна для доставки топлива в центральную область плазмы, что улучшает эффективность восполнения топлива и эксплуатационные характеристики плазмы.

Компания Type One Energy, штаб-квартира которой расположена в Ок-Ридже, разрабатывает технологию стеллараторов следующего поколения для термоядерной энергетики. Компания ранее уже сотрудничала с ORNL по ряду направлений, включая создание испытательного комплекса для высоких тепловых потоков, а также совместные проекты в рамках программы инновационной сети термоядерной энергетики (INFUSE).

Директор ORNL Стивен Стрейффер (Stephen Streiffer) отметил, что Type One Energy является важным партнёром лаборатории в продвижении исследований в области термоядерной энергии, и данная лицензия переводит соответствующие исследования в области топлива с лабораторного этапа на этап практического применения. Главный научный и технический директор Type One Energy Джон Каник (John Canik) заявил, что стабильная, надёжная и высоковоспроизводимая подача топлива является одной из ключевых технологий для достижения устойчивого выхода термоядерной энергии.

Если в термоядерном реакторе используется дейтерий-тритиевое топливо, необходимо непрерывно восполнять ионы, расходуемые в ходе реакции, а также ионы, теряемые из области удержания. Дейтерий относительно распространён и может обрабатываться обычным оборудованием; тритий же, ввиду дефицитности ресурсов и радиоактивности, предъявляет более высокие требования к переработке топлива, герметизации и рециркуляции. В ORNL отмечают, что в настоящее время ни один инжектор топливных таблеток не способен полностью обеспечить скорость производства топливных таблеток, необходимую для работы реактора.

Лицензируемые технологии включают газовую пушку для криогенных топливных таблеток, совместимую с тритием, криогенный шнековый экструдер, совместимый с тритием, для подпитки плазмы, устройство сброса давления для криогенного термоядерного топлива, а также систему транспортировки твёрдых веществ с рециркуляцией на основе криогенной экструзии с однофазным переходом. Эти технологии направлены соответственно на контроль размеров топливных таблеток, непрерывное производство, защиту от избыточного давления и замкнутый топливный цикл, с целью повышения надёжности системы, безопасности и эффективности использования топлива в условиях реактора.

Директор отдела термоядерной энергии ORNL Трой Картер (Troy Carter) отметил, что инжектор топливных таблеток является важным компонентом системы подачи топлива термоядерной установки, и ряд существующих экспериментальных термоядерных установок уже использует данный метод подпитки. Он считает, что передача технологий является важным шагом на пути термоядерных технологий от лаборатории к коммерческому применению.

Компания Type One Energy реализует термоядерный проект на энергетическом комплексе Булл-Ран (Bull Run Energy Complex) в Клинтоне, принадлежащем Управлению долины Теннесси. Компания планирует сначала построить прототипную установку Infinity One для обеспечения проектной верификации последующей энергетической установки Infinity Two. Ранее компания заявляла, что целью Infinity Two является поставка в сеть примерно от 300 до 350 МВт электроэнергии.

Старший вице-президент по внешним связям Type One Energy Мэтт Майлс (Matt Miles) заявил, что лицензионное соглашение позволяет компании включить технологии, разработанные ORNL, в свои проекты и продолжить инженерную разработку. Руководитель отдела партнёрства ORNL Шон Глисон (Shaun Gleason) отметил, что лаборатория стремится ускорить коммерциализацию ключевых технологий для будущей термоядерной энергетики посредством сотрудничества с предприятиями.