Рис. 27
Планируемые ММР по типу дизайна
Источник: MacroPolo
Очевидно, более широкое внедрение ММР невозможно без стандартизации и выработки единых подходов к производству установок. В этом смысле сложно переоценить вклад МАГАТЭ, на чьей базе можно было бы организовать обмен экспертными мнениями по всем аспектам, связанным с ММР.
Непременным следствием такого экспертного мозгового штурма должно стать формирование нормативно-правовой среды, способствующей оперативному лицензированию генераций, использующих ММР, но при этом отвечающих максимально жестким требованиям безопасности.
На этой же площадке было бы целесообразно организовать разработку моделей финансирования производств, связанных с ММР, предусматривающих привлечение как частных, так и государственных капиталов, а равно и их различных комбинаций.
Наконец, едва ли не самый важный момент – формирование позитивного общественного мнения. Спрос на ММР и, следовательно, стоимость этих установок, пожалуй, в наибольшей степени зависят от уровня лояльности населения по отношению к атомной энергетике.
5. Термоядерный синтез: потенциал и вызовы
«Эта земля обетованная для ядерной энергии. В отличие от обычного деления ядер, при котором атомы расщепляются для высвобождения энергии, термоядерный синтез "сплавляет" атомы вместе, создавая гораздо больше энергии без отходов. Мы уже близки к тому, чтобы получать больше энергии из этого синтеза, чем мы вкладываем в него, и мы наблюдаем рост числа начинающих термоядерных компаний, которые прогнозируют, что коммерциализация может стать возможной в 2030-х годах. Если это произойдет, мы сможем достичь неожиданного энергетического изобилия с широкими общественными последствиями. Например, мы сможем использовать термоядерный синтез для опреснения воды, что потребует огромного количества энергии, но может решить проблему нехватки воды, связанную с климатом», – так пишет о термоядерном синтезе Питер Лейден, ведущий специалист по новым технологиям и тенденциям будущего[68].
Идея использовать энергию не деления ядер, а их синтеза, возникла еще в 1970-е гг. Но, несмотря на достаточно интенсивные научные исследования в этом направлении, до сколько-нибудь заметных экспериментов, связанных с применением термоядерного синтеза в энергетике, дело пока так и не дошло.
Одна из главных проблем – необходимость поддержания стабильного термоядерного горения, требующего чрезвычайно высокой температуры и давления. Поэтому Боб Роснер, занимающийся физикой плазмы, считает коммерциализацию термоядерного синтеза маловероятной в обозримом будущем[69].
Его коллега Дэниел Джасби обращает внимание на отсутствие в нужном количестве трития, изотопа водорода, необходимого для термоядерного синтеза.
Отсюда – дороговизна строительства и эксплуатации термоядерных установок, что в отсутствие очевидной коммерческой отдачи еще больше затрудняет поиск необходимых средств. При этом, например, стоимость Международного экспериментального термоядерного реактора (ITER) уже превысила $22 млрд.
Строительство ITER, расположенного в южной Франции, началось в 2007 г. Ожидается, что первая плазма будет получена в 2025 г., а эксперименты с дейтерий-тритиевой смесью, направленные на достижение значительного термоядерного горения, начнутся в 2035 г. Однако сроки реализации проекта неоднократно пересматривались, как, собственно, и смета, в сторону увеличения.
В случае с ITER, наряду со сложностью технологической задачи – создания и управления плазмой при температуре более 150 млн °C, – серьезной проблемой является координация усилий 35 стран – участников проекта. Очевидно, что здесь приходится учитывать такие факторы, как различия национальных приоритетов, неравные финансовые возможности и, наконец, резко обострившиеся за последние годы геополитические противоречия.
С другой стороны, амбициозность цели, шанс дать человечеству источник энергии, позволяющий надолго, если не навсегда, решить проблему ресурсов и в то же время предотвратить климатическую деградацию, может стать основой для широкого международного консенсуса и примирения.
Тем временем США собираются в 2030-х гг. построить опытно-промышленную термоядерную установку, подготовить карту масштабного коммерческого развертывания термоядерного синтеза и обеспечить «справедливое развитие и внедрение термоядерной энергетики, стимулирующей экономический рост в различных сообществах»[70].
«Термоядерный синтез потенциально может стать безопасным, обильным, не выделяющим углекислого газа источником первичной энергии. За последнее десятилетие ландшафт вокруг исследований и разработок в области термоядерной энергии значительно изменился, особенно в США. Опираясь на десятилетия государственных инвестиций в науку и технологию термоядерного синтеза, значительные успехи, например, такие как термоядерное зажигание, достигаются внутри страны и во всем мире предприятиями государственного и частного сектора. Это свидетельство растущей технической готовности термоядерного синтеза. Другие крупные достижения, например в области высокотемпературных сверхпроводников, современных материалов и ИИ, способны еще больше ускорить и преобразовать НИОКР в области термоядерного синтеза», – подчеркивают авторы «Стратегии развития термоядерной энергетики», опубликованной американским Минэнерго в 2024 г.[71]
В свою очередь, Fusion Industry Association (FIA) обращает внимание на рост частных инвестиций в термоядерный синтез, которые в 2024 г. достигли $7,1 млрд, что на $1 млрд превышает показатель предыдущего года[72].
«Многие компании уже сейчас создают или экспериментируют с прототипами и концептуальными машинами. Как только они дадут результаты, риски инвестиций в них снизятся. Это откроет огромный пул капитала с меньшим риском, который обеспечит необходимый скачок в финансировании. По мере того как термоядерные компании продолжают внедрять инновации и развиваться при поддержке государственных и частных инвестиций, видение устойчивого и изобильного энергетического будущего, основанного на термоядерном синтезе, становится все более достижимым»[73], – отмечают эксперты FIA.
«На содействие передовым мировым инновациям и стимулирование общепромышленного потенциала посредством международного сотрудничества и разработки будущих термоядерных энергетических установок» направлена британская программа Fusion Futures[74].
В Германии реализуется программа Fusion 2040, предусматривающая прямые инвестиции в частные компании, занимающиеся разработками в области термоядерного синтеза. Япония в рамках программы Moonshot делает ставку на подготовку специалистов по термоядерной энергетике.
Наконец, очевидно китайское стремление стать мировым «термоядерным» лидером. При этом Китай, как отмечает Деннис Уайт, бывший директор Центра науки о плазме и термоядерного синтеза Массачусетского технологического института, сосредоточен на разработке необходимых вспомогательных технологий и создании цепочки поставок для термоядерной энергетики.
Нельзя не отметить, что интерес и амбиции большинства крупных геополитических акторов делают достижение конкретных результатов, касающихся термоядерного синтеза, вполне реальной и вовсе не отдаленной перспективой.
Правда, это же обстоятельство не позволяет однозначно утверждать, что соответствующие исследования и разработки не станут новой причиной или сферой геополитической конфронтации.
4. Технологии России в атомной энергетике
1. Проблемы безопасности атомных станций и уроки техногенных катастроф
2. Современные стандарты и технологии безопасности
3. Управление ядерными отходами: современные методы и перспективы
4. Международное сотрудничество и обеспечение безопасности в атомной энергетике
Безопасность и утилизация отходов – ключевые вопросы, от решения которых зависит не только здоровье людей и состояние окружающей среды, но и будущее атомной энергетики. Именно эти аспекты – главные неэкономические факторы, сдерживающие развитие отрасли и мешающие объективно оценивать преимущества ядерной энергетики.
1. Проблемы безопасности атомных станций и уроки техногенных катастроф
При всей безусловной опасности