Гигантские центры обработки данных, необходимые для работы искусственного интеллекта, потребляют колоссальное количество электроэнергии. Крупнейшие технологические компании отчаянно ищут новые, экологически чистые источники питания, чтобы удовлетворить собственные «зелёные» цели и требования местных законов. Например, в штате Вашингтон действует закон «Clean Energy Transformation Act» (CETA), обязывающий всех коммунальных операторов перейти на 100% безуглеродное электричество к 2045 году, с промежуточным этапом в 80% чистой энергии уже к 2030 году. Дополнительно закон I-937 требует от крупных предприятий получать 15% новой электроэнергии из возобновляемых источников. Microsoft, владеющая крупными дата-центрами в регионе, вынуждена заключать долгосрочные контракты с инновационными проектами, чтобы выполнить эти нормативы. Одна из таких компаний, стартап Helion из Эверетта (штат Вашингтон), предлагает амбициозное решение: использовать термоядерный синтез — тот самый процесс, который питает звёзды.
Компания Helion заключила соглашение с Microsoft на поставку электроэнергии для её дата-центров — и это может произойти уже к 2028 году. В прошлом году стартап начал строительство объекта в округе Челан, который должен стать первой в мире коммерческой термоядерной электростанцией. Проект уже привлёк около миллиарда долларов инвестиций от таких фигур, как Сэм Альтман (OpenAI), Питер Тиль (PayPal, Palantir) и Дастин Московиц (Facebook). Выбор локаций не случаен: Эверетт, северный пригород Сиэтла, привлёк Helion близостью к крупнейшему заводу Boeing, где есть доступ к высококвалифицированным инженерам и промышленным цепочкам поставок. Десятилетиями Boeing создавал в этом районе экосистему поставщиков металлов, композитов и сложного оборудования, что критически важно для строительства термоядерных реакторов. К тому же, близость к Microsoft в Редмонде (всего 30 км) и Amazon в Сиэтле обеспечивает потенциальное финансирование и технологическое партнёрство. Округ Челан, расположенный в центральной части штата вдоль реки Колумбия, привлекателен из-за обилия дешёвой гидроэлектроэнергии — этот регион исторически является энергетическим центром штата, где расположены крупные плотины. Однако в сельской местности возникают инфраструктурные вызовы: ограниченная пропускная способность электросетей, построенных десятилетия назад, и нехватка квалифицированной рабочей силы на месте, что вынуждает привлекать специалистов из Сиэтла и других регионов.
Что же такое термоядерный синтез? Это процесс слияния лёгких атомов (обычно водорода) в более тяжёлые элементы, например в гелий. При этом часть массы превращается в колоссальное количество энергии. Для запуска реакции нужна температура около 100 миллионов градусов Цельсия и высокое давление. В лабораториях это достигается либо с помощью мощных лазеров, либо, как у Helion, с помощью электромагнитов, которые сжимают раскалённую плазму.
Безопасность термоядерного синтеза — одно из главных его преимуществ. В отличие от традиционных атомных электростанций (работающих на делении ядер), здесь невозможна цепная реакция или «расплавление» активной зоны. Радиоактивные отходы от термоядерных реакций распадаются за годы или десятилетия, а не за тысячелетия. В реакторе Helion радиации ещё меньше, и бóльшая её часть поглощается компонентами самого устройства.
Сегодня вокруг термоядерного синтеза — небывалый ажиотаж. Технологические гиганты, критикуемые за гигантское энергопотребление их ИИ-систем, активно вкладывают деньги в разработку. Кроме того, за последние годы ключевые технологии — высокотемпературные сверхпроводящие магниты и полупроводниковые компоненты — достигли уровня, позволяющего контролировать реакции гораздо точнее, чем это было возможно раньше.
Однако до коммерческого прорыва ещё далеко. Термоядерные реакции уже многократно получали в лабораториях, но ни одна установка пока не выработала больше энергии, чем потребила. Эксперты предупреждают: даже после достижения «чистого положительного» выхода энергии пройдут годы, прежде чем такая электроэнергия сможет конкурировать по цене с другими источниками. Helion сталкивается и с дополнительными трудностями в округе Челан: приходится вкладываться в строительство новых линий электропередачи и подстанций, что увеличивает сроки и стоимость проекта.
В США есть и другие игроки. Компания Commonwealth Fusion Systems, крупнейший термоядерный стартап страны, строит свою станцию в Вирджинии и обещает выдать «плюсовую» энергию в начале 2030-х годов — половину её уже зарезервировала Google. Однако график Helion остаётся самым амбициозным — 2028 год.
Удастся ли Helion уложиться в сроки? Эксперты настроены скептически. В отличие от конкурентов, Helion не публикует результаты своих экспериментов в научных журналах, что затрудняет независимую оценку. Недавно компания заявила, что довела температуру в прототипе до 150 миллионов градусов — это выше порога для начала реакции, но всё ещё далеко от необходимых для коммерческой работы 250–300 миллионов.
Кроме того, Helion предстоит за два года построить здание площадью 10 000 квадратных метров, разместить в нём реактор и подключиться к энергосети. Многие учёные считают, что столь агрессивный график — скорее маркетинговый ход, чем реальный план. Но если Helion или его конкуренты добьются успеха, термоядерный синтез может полностью изменить энергетический ландшафт, предоставив миру неисчерпаемый, безопасный и чистый источник энергии.
Основано на: What is nuclear fusion — and can it power WA’s data centers?