Новое исследование доказывает, что термоядерная энергия никогда не будет дешевой

Исследователи из ETH Zurich под руководством профессора Тобиаса Шмидта обнаружили, что снижение стоимости термоядерных технологий, вероятно, будет происходить медленнее, чем предполагалось ранее, и что термоядерные электростанции могут оказаться неспособными конкурировать с возобновляемыми источниками энергии. Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Nature Energy.

В общественных и научных дебатах термоядерные электростанции часто представляются как перспективное решение для будущей энергетики. В отличие от атомных станций, использующих деление ядер, термоядерный синтез обещает огромное количество энергии, подобное тому, которое питает Солнце, при этом сторонники утверждают, что он поможет сократить выбросы парниковых газов и снизить стоимость электроэнергии.

Однако исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) представили работу, которая ставит под сомнение эти оптимистичные прогнозы. В своей статье, опубликованной в авторитетном журнале Nature Energy, они показывают, что экономическая эффективность двух основных подходов к термоядерному синтезу, магнитного и инерциального, была переоценена.

Профессор Тобиас Шмидт, старший автор статьи, признался, что его интерес к теме возник после того, как он услышал про «чрезвычайно низкую приведенную стоимость термоядерных электростанций, которую обещали некоторые участники этой отрасли». Чтобы проверить эти утверждения, его команда применила теоретическую модель, ранее разработанную для анализа скорости развития различных технологий.

В фокусе исследования оказались два типа реакторов: установки с магнитным удержанием, где плазма удерживается мощными магнитами, и инерциальные системы, где топливо сжимается лазерами. Изучая, как размер, сложность и индивидуализация технологий влияют на снижение их стоимости по мере накопления опыта, ученые пришли к выводам, расходящимся с общепринятыми прогнозами.

Как пояснила Линси Тан, первый автор статьи, «получение предполагаемых темпов роста стоимости термоядерных электростанций оказалось довольно простым делом». Путем обзора литературы, содержащей прогнозы стоимости, исследователи обнаружили, что предполагаемые темпы обучения (процент снижения затрат при удвоении совокупного производства) у термоядерных станций значительно завышены.

Их собственные расчеты показали, что снижение затрат на инфраструктуру термоядерных электростанций будет происходить гораздо медленнее, чем предсказывалось в существующих прогнозах. Это означает, что оптимистичные финансовые модели, на которые полагаются инвесторы и политики, могут быть нереалистичными.

Результаты этого исследования бросают вызов текущим представлениям об энергии термоядерного синтеза. Линси Тан отмечает: «Наша статья — первая, в которой представлен подтвержденный фактами диапазон темпов развития термоядерных электростанций, и она, в частности, показала значительное расхождение между предыдущими предположениями о темпах развития и разумным диапазоном темпов развития этой технологии».

По ее мнению, эти данные могут вызвать сомнения в текущем уровне инвестиций в исследования термоядерного синтеза, потенциально сократив будущее финансирование и перенаправив средства на внедрение уже существующих технологий в энергетике.

В итоге исследование ETH Zurich демонстрирует, что прогнозы экономической эффективности будущих термоядерных электростанций чрезмерно оптимистичны. Реальные темпы снижения их стоимости, скорее всего, окажутся слишком медленными, чтобы конкурировать с другими источниками энергии, что ставит под сомнение необходимость текущих масштабных инвестиций в эту технологию.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях