Денверська компанія Xcimer Energy залучила понад $100 млн від інвесторів і Міністерства енергетики США на розробку передової лазерної системи для термоядерних електростанцій. Стартап планує створити нову лазерну установку на основі фториду криптону, яка перевершить потужність і ефективність системи Національного комплексу запалювання (NIF) у 10 разів. Ця система буде здатна генерувати понад 10 мегаджоулів енергії, спрямовуючи імпульс на більші гранули дейтерію-тритію.
Протягом понад 75 років вчені прагнуть використати термоядерний синтез як джерело енергії. Хоча технологія вже дозволяє досягти термоядерного синтезу, проблема полягає в керованості процесу та перевищенні вихідної енергії над витратами. Основним претендентом є токамак, що використовує магнітні поля для стиснення і нагріву водневої плазми до величезного тиску і температури. Однак, вперше досягти позитивного енергетичного балансу вдалося в 2022 році за допомогою лазерного інерційного термоядерного синтезу в NIF.
NIF Ліверморської національної лабораторії США використовує потужний лазерний комплекс для фокусування на замороженій гранулі дейтерію-тритію. Цей метод дозволяє створити більше енергії, ніж було витрачено на її запуск, досягаючи ефективності 154%. Проте NIF призначений переважно для фундаментальних досліджень та забезпечення безпеки ядерних боєголовок, а не для комерційного виробництва енергії.
Xcimer Energy з 2022 року працює над перетворенням концепції лазерного синтезу на практичне джерело енергії. Їхня мета – створити лазерну установку на фториді криптону з 10-кратним збільшенням потужності, 10-кратним зростанням ефективності та 30-кратним зниженням вартості на джоуль енергії порівняно з NIF. Використовуючи технології, розроблені для “Стратегічної оборонної ініціативи США” в 1980-х роках, Xcimer Energy планує генерувати понад 10 мегаджоулів енергії, спрямовуючи її на більші гранули дейтерію-тритію.
Виробництво енергії марне, якщо її не використовувати ефективно. У камері термоядерного синтезу Xcimer циркулює розплавлений літій, який поглинає нейтрони для захисту стінки камери та збирає енергію для подальшого виробництва електроенергії. Лазери розташовуються на відстані 50 метрів від камери і фокусуються через два отвори, забезпечуючи точне запалювання паливних гранул.
Система спроектована для ефективного та економічного використання енергії, спрямовуючи лазерний імпульс на невелику кількість палива, що потім запускає реакцію у всій гранулі. Такий підхід дозволяє досягти високої ефективності та економії ресурсів, наближаючи мрію про використання термоядерного синтезу як практичного джерела енергії.