Standardowe magnesy zamiast unikalnych projektów
Sercem projektu Helios jest reaktor zwany stellaratorem. To sprawdzona, choć bardzo złożona konstrukcja, w której pułapkę dla gorącej plazmy tworzą skomplikowane pola magnetyczne. Klasyczne stellaratory wymagają wykonania pojedynczych, wielkich magnesów o unikatowych, często krzywoliniowych kształtach. Wyprodukowanie każdego z nich to osobne, trwające lata i kosztujące miliony dolarów wyzwanie. Thea Energy postanowiła pójść w zupełnie innym kierunku. Zamiast kilkunastu gigantycznych, nieregularnych komponentów, ich reaktor ma być zbudowany z modułów. Koncepcja przypomina nieco układankę z pikseli. Podstawę stanowi 12 większych magnesów o czterech różnych wzorach, zaś precyzyjne dostrojenie pola magnetycznego ma zapewnić aż 324 identyczne, mniejsze magnesy nadprzewodzące. Taka standaryzacja mogłaby radykalnie uprościć i przyspieszyć produkcję, przenosząc ją z królestwa unikatowego rzemiosła w sferę przemysłową.
Czytaj też: Fizycy zobaczyli coś, czego nikt wcześniej nie widział. Kable bez strat energii staną się rzeczywistością
Sam modularny projekt to jednak nie wszystko. Prawdziwym spoiwem całego systemu ma być zaawansowane oprogramowanie sterujące, oparte na uczeniu maszynowym. Jego zadaniem jest kompensacja nieuniknionych w procesie produkcyjnym odchyłek i błędów. W testach system potrafił automatycznie skorygować celowe przesunięcia magnesów sięgające ponad centymetra, utrzymując plazmę w ryzach. Ta zdolność do programowego „naprawiania” niedoskonałości fizycznych komponentów jest kluczowa. Można więc zaakceptować pewien margines błędu w fabryce, nie pogarszając przy tym wydajności całego reaktora. To fundamentalna zmiana filozofii, która może obniżyć barierę wejścia. Dzięki stosunkowo małym i powtarzalnym komponentom, firma może też szybciej testować kolejne iteracje projektu.
Ile prądu i za jaką cenę?
Thea Energy podaje konkretne parametry docelowe. Helios ma generować 1,1 gigawata energii cieplnej, którą konwencjonalna turbina parowa przekształci w około 390 megawatów mocy elektrycznej. To wystarczy, by zasilić kilkaset tysięcy gospodarstw domowych. Firma przewiduje, że reaktor będzie wymagał przerwy serwisowej trwającej 84 dni raz na dwa lata, co ma dać współczynnik wykorzystania mocy na poziomie 88%. To wartość porównywalna ze współczesnymi elektrowniami atomowymi. Jeśli chodzi o ekonomię, szacunki są dwuetapowe.
Czytaj też: Stacje ładowania ratują szwedzką sieć energetyczną. Nikt tego się nie spodziewał
Pierwsza wybudowana elektrownia ma dostarczać energię po cenie poniżej 150 dolarów za megawatogodzinę. To wciąż więcej niż koszt energii z gazu, wiatru czy słońca, ale Thea Energy liczy na efekt skali. Twierdzi, że przy siódmej lub dziesiątej konstrukcji koszt ma spaść do około 60 dolarów za MWh. Zanim Helios powstanie, firma musi zbudować i przetestować prototyp o nazwie Eos. Jego oficjalną prezentację i lokalizację planuje na 2026 rok, a uruchomienie około 2030 roku.
Helios nie opiera się na przyszłych przełomach naukowych, jest zaprojektowany, aby połączyć inherentne korzyści stellaratora – stabilną pracę, brak ryzyka niszczących zakłóceń i wysoką wydajność – z programowalnymi, płaskimi magnesami. To ewolucja stellaratora w kierunku komercjalizacji – przekonuje David Gates, współzałożyciel i dyrektor ds. technologii Thea Energy
W tym podejściu tkwi największa siła projektu Thea Energy. Nie obiecuje ona cudów opartych na nieodkrytych jeszcze materiałach czy prawach fizyki. Zamiast tego łączy dojrzałą koncepcję stellaratora z nowoczesnymi metodami produkcji i sterowania. To połączenie sprawdzonej nauki z inżynieryjną innowacją wydaje się bardziej obiecujące niż wiele głośnych zapowiedzi rewolucji, do której dojdzie za kilka dekad.