Ставка Google, Microsoft и IT-компаний США на ядерные и термоядерные стартапы – новые перспективы или вынужденное решение?

30 июня в Google сообщили о заключении "крупнейшего корпоративного соглашения о гарантированной закупке термоядерной энергии" с компанией Commonwealth Fusion Systems. В заявлении отмечается, что Google будет покупать электричество в объеме 200 МВт с "первой коммерческой станции" компании CFS, которая будет вырабатывать термоядерную энергию. В сообщении CFS отмечается, что ввод в эксплуатацию данной электростанции планируется в начале 2030-х годов, в округе Честерфилд, штат Вирджиния. 

В сообщениях Google и CFS при этом не уточняется, что в настоящее время не началось строительство не только данной "термоядерной станции", но и не начал работать тестовый реактор SPARC, на основе технологий которого планируется ее создание. 

Официально о планах создания данного реактора было объявлено в сообщении Массачусетского технологического института (MIT) в 2018 году. При этом тогда было отмечено, что "проект дополнит исследования, запланированные для крупного международного проекта ITER". Один из руководителей проекта SPARC отметил, что частная компания CFS была "создана бывшими сотрудниками Массачусетского технологического института". В официально заявленных планах CFS было "создание первой действующей станции в течение 15 лет".

Реактор SPARC по своему устройству лишь отчасти имеет определенные сходства с проектом ITER. Основное сходство заключается в тороидальной конструкции – токамаке. Сам термин "токамак" ("тороидальная камера с магнитными катушками"), как и, например, "спутник", был введен в мировой обиход благодаря научным разработкам СССР в 1950-е годы.

Основные отличия SPARC от проекта ITER – размеры и технология формирования магнитного поля, с помощью которого планируется удерживать плазму внутри реактора. В SPARC планируется применение высокотемпературных магнитных сверхпроводников, при этом в ITER применяются низкотемпературные сверхпроводники. С поставками высокотемпературных магнитных сверхпроводников ранее возник один нюанс, связанный с санкциями США против России. В 2022 году издание Axios сообщило о потенциальных проблемах компании CFS с поставками данной продукции из РФ. Поставщиком американской компании была названа российская фирма "СуперОкс" во главе с бизнесменом Андреем Вавиловым, в начале 1990-х годов занимавшим должность первого заместителя министра финансов РФ.

В 2021 году компания Commonwealth Fusion Systems смогла привлечь крупнейший объем инвестиций среди стартапов, занимающихся разработкой термоядерных технологий. В издании Wall Street Journal отметили, что инвестиции в общем размере $1,8 млрд были привлечены от таких компаний как Microsoft, Amazon (Amazon Web Services), Google и ряда других компаний. Кроме того, в проект также вложил средства скандально известный бизнесмен Джордж Сорос.

Согласно первоначальным  планам, реактор SPARC должен был быть собран уже в 2025 году, однако, пока сборка экспериментального реактор еще не завершена. Текущие планы компании CFS предполагают начало функционирование реактора в 2026 году, затем, в 2027 году планируется демонстрация значения Q (соотношение выделяемой тепловой мощности реактора к мощности энергии, затрачиваемой на его работу) более единицы.

Помимо сотрудничества с CFS в корпорации Google также инвестируют в компанию TAE Technologies. По утверждению данной фирмы, реакторы ее разработки якобы "могут генерировать в 100 раз больше энергии, чем токамаки".

В октябре 2024 года в Google также сообщили о сотрудничестве с компанией Kairos Power и планах закупки в общей сложности 500 МВт электроэнергии, которую будут производить "небольшие модульные ядерные реакторы" компании Kairos. Первый подобный реактор, согласно озвученным планам, должен начать работать "к 2030 году".

Помимо Google о сотрудничестве с различными энергетическими стартапами и своих планах по закупке электроэнергии также сообщали в Microsoft, Amazon Web Services, OpenAI и ряде других компаний. 

В качестве одного из конкурирующих проектов с реактором SPARC и планами Google по получению доступа к термоядерной энергии является проект компании Helion. Потенциально именно данная компания – а не CFS – стала одной из первых в США, кто "продал" обещание поставлять термоядерную энергию американским IT-корпорациям. 

В 2023 году в Helion сообщили о том, что заключили соглашение с Microsoft о планируемой поставке термоядерной энергии, начиная с 2028 года. В 2024 году стало известно о планах компании OpenAI по закупке термоядерной энергии у Helion c 2028 года.

Как можно отметить, все данные соглашения и обещания о поставках термоядерной энергии касаются экспериментальных проектов в будущем времени. Одной из основных причин активного сотрудничества американских IT-корпораций в данной сфере является не столь радужная ситуация в ядерной энергетике США. Американская отрасль, как уже отмечалось, фактически находится в длительной стагнации без каких-либо существенных новых проектов и стареющими реакторами – средний возраст реакторов американских АЭС оценивается в 35–40 лет. В условиях, когда со стороны американских властей пока не предпринято каких-либо реальных шагов по увеличению финансированию отрасли и строительству новых АЭС, крупным компаниям США, в том числе, приходится рассчитывать на экспериментальную ядерную и термоядерную генерацию.

В оптимистичных заявлениях по планам покупки термоядерной энергии можно проследить ускоренную эволюцию ожиданий по отношению к данным технологиям. Прежние ожидания развития технологий термоядерного синтеза, согласно они, начиная с 1950-х годов, должны были стать доступны "в течение следующих 20 лет", с подачи американских стартапов стали варьироваться в диапазоне "в следующие 5–10 лет". Возможность оценить реальные перспективы проектов CFS, Helion и других компаний, с учетом данных обещаний, появится уже совсем скоро.