Санкт-Петербургский государственный университет, компания «Лартех» и концерн «Энергомера» в рамках форума «Электрические сети — 2024» (МФЭС) представили первый в мире счётчик электроэнергии с интегрированным алгоритмом на базе искусственного интеллекта. Устройство предназначено для борьбы с нелегальным майнингом и энергетическим мошенничеством. Сообщение об этом опубликовано на сайте СПбГУ, специалисты которого создали ПО для нового счётчика.

Источник изображений: СПбГУ, Лартех

Майнинг криптовалют является серьёзной проблемой для энергетической системы России. В регионах с низкими тарифами на электроэнергию нелегальные майнеры создают значительные нагрузки на сети, что может приводить к перебоям и убыткам для ресурсоснабжающих компаний. Решить эту проблему поможет новый прибор, способный автоматически распознавать аномальное потребление электроэнергии и предотвращать злоупотребления.

В отличие от обычных счётчиков электроэнергии, новый прибор не только фиксирует данные, но и анализирует поведение потребителей. После подключения к системе устройство получает информацию о мощности и частоте электросигнала, что позволяет выявлять нестандартные нагрузки и сигнализировать об этом поставщику энергии. Например, если в жилом районе появится активность, характерная для криптофермы, ИИ-счётчик немедленно уведомит об этом поставщика энергии, который сможет оперативно принять меры.

Кроме того, СПбГУ и «Лартех» в рамках форума представили антифрод-систему для борьбы с энергетическим мошенничеством. Эта система анализирует данные, поступающие от умных приборов учёта, и с помощью специального алгоритма выявляет модификации, незаконные подключения, нецелевое использование электроэнергии и другие способы хищения.

ИИ-счётчик и антифрод-система получили гран-при конкурса перспективных разработок в области внедрения искусственного интеллекта в электроэнергетику. «Наш прибор с искусственным интеллектом — это не просто инновация, а шаг к более прозрачной экономике и безопасной энергосистеме. Он помогает выявлять нелегальное потребление и оптимизировать работу энергосетей, повышая их надёжность и эффективность», — отметил директор компании «Лартех» Дмитрий Полторак.

Сегодня в Японии начались полевые испытания систем передачи энергии на расстоянии. Целью проекта является отработка технологий по сбору солнечной энергии на орбите и её передаче на Землю. Солнечные панели на высоте 36 000 км смогут работать круглосуточно и будут вырабатывать энергию в 10 раз эффективнее, чем на земной поверхности. Это мечта человечества о чистой энергии, к которой сегодня сделан первый шаг.

Источник изображения: Kyoto University

Идея вырабатывать энергию от Солнца на орбите Земли родилась в 60-е годы прошлого века. Она имеет неоспоримые плюсы, но минусов пока так много, что реализовать передачу энергии из космоса на Землю очень и очень непросто. Во-первых, нет необходимых технологий. Во-вторых, это будет крайне дорого. Однако начинать всегда нужно с технологий.

Япония не стала первой страной, которая начинает эксперименты с передачей энергии из космоса. Дальше всего по этому пути продвинулись учёные в США. В прошлом и в этом году хорошо показала себя экспериментальная установка Калтеха, отправленная в космос в начале 2023 года. Китай также проводит в этой области эксперименты. На данный момент известно о работах в пределах высотных зданий с планами разместить передатчики на дирижаблях.

В Японии систему дистанционной передачи энергии начала испытывать компания Japan Space Systems (JSS). Работы будут проводиться по заказу Министерства экономики, торговли и промышленности Японии. Для этого на земле развёрнута сеть из 13 приёмников на площади 600 м², а передатчики будут подвешены под крыльями самолётов. Также установленные на крыльях солнечные панели будут собирать энергию, и передавать её на землю в виде микроволнового излучения с высоты 5–7 км. Отработка технологии позволит на следующем этапе начать передачу энергии из космоса, для чего в следующем году на орбиту будет отправлен 150-кг спутник.

Даже если всё пройдёт успешно, эксперты говорят о сложном масштабировании подобных решений. Например, для передачи из космоса энергии порядка 1 ГВт необходимо поле панелей площадью 2 км². Всё это будет весить 10 тыс. т и стоить не менее $6,7 млрд в нынешних ценах. Потребуется ещё не менее четверти века, чтобы эти планы приблизились к реализации.

Meta✴ Platforms подтвердила своё намерение использовать ядерную энергетику для питания собственных центров обработки данных в США. По данным источника, компания готова принять предложение о сотрудничестве от компании, работающей в сфере ядерной энергетики, с целью добавить к уже имеющимся мощностям от 1 до 4 гигаватт энергии к началу следующего десятилетия.

Источник изображения: Bermix Studio/Unsplash

В сообщении сказано, что Meta✴ продолжает искать партнёров, имеющих опыт работы с «малыми модульными реакторами (SMR), либо с более крупными ядерными реакторами». Отмечается, что компания «географически независима» в отношении местоположения потенциальных ядерных объектов. Ранее в этом году Meta✴ уже планировала построить в США «атомный» ЦОД, но от этого проекта пришлось отказаться из-за того, что в районе потенциального строительства ядерного объекта обитает редкий вид пчёл.

«Поскольку инновации приносят значительные технологические достижения во всех секторах и поддерживают экономический рост, мы считаем, что ядерная энергетика может помочь обеспечить надёжную базовую мощность для поддержки растущих потребностей электросетей, которые питают наши центры обработки данных (физическая инфраструктура, на базе которой работают платформы Meta✴), а также окружающие их сообщества», — говорится в заявлении компании.

Meta✴ — не единственная крупная технологическая компания, которая стремится использовать ядерную энергетику для реализации своих амбиций в сфере искусственного интеллекта. Не так давно Google объявила о подписании соглашения, в рамках которого на территории США будет построено несколько реакторов с целью получения 500 мегаватт энергии. Ранее в этом году Microsoft заявила о желании возродить атомную электростанцию в Пенсильвании, чтобы стимулировать развитие ИИ-технологий.

В конце октября финский стартап Polar Night Energy завершил наполнение ёмкости теплового аккумулятора 2000 тонн измельчённого мыльного камня. Аккумулятор будет хранить до 100 МВт·ч тепловой энергии с пиковой отдачей мощности 1 МВт. Этой ёмкости хватит на отопление небольшого городка неделю зимой и на месяц нагрева воды летом. Ввод в эксплуатацию состоится в 2025 году. Испытания начнутся через месяц или чуть позже.

Источник изображений: Polar Night Energy

О начале строительства масштабного накопителя тепла от избыточной выработки энергии солнечными и ветряными установками в регионе было сообщено в начале 2024 года. Ранее компания Polar Night Energy на примере пилотной установки мощностью 100 кВт и ёмкостью 8 МВт·ч показала, что идея хранить тепло в нагретом песке для последующего использования вполне рабочая и достаточно эффективная.

Для реализации масштабного проекта был заключён договор с общиной Порнайнен на юге Финляндии. Проект предусматривал наполнение бункера теплового аккумулятора диаметром 15 м и высотой 13 м 2000 тоннами песка. Точнее, песок использовался в пилотном проекте. Для масштабного проекта был выбран более теплоёмкий материал и по совместительству отходы производства одной из местных компаний — талькохлорит, который ещё называют мыльным камнем. Этот материал используется компанией Tulikivi для облицовки каминов и печей для саун. Использование для теплоаккумулятора отходов производства — это высший пилотаж в сфере безотходной экономики, и финны оказались в этом вопросе на высоте.

Поскольку основная часть работы завершена и остался только монтаж внешних узлов, работы вскоре перейдут в область проверки накопителя в условиях зимней эксплуатации. Ожидается, что полностью заряженный тепловой аккумулятор сможет неделю снабжать теплом дома граждан округа Lämpö. Накопитель будет подключёна к системе централизованного отопления и сможет обогревать до 5 тысяч граждан. Сдача объекта в эксплуатацию ожидается позже в 2025 году по результатам испытаний.

Компания Anthropic, специализирующаяся на разработке искусственного интеллекта, совместно с Министерством энергетики США проводит уникальные испытания своей модели Claude 3 Sonnet. Целью эксперимента является проверка способности ИИ «не делиться» потенциально опасной информацией, связанной с ядерной энергетикой, в частности, с созданием оружия.

Источник изображения: Copilot

Как стало известно изданию Axios, специалисты из Национального управления ядерной безопасности (NNSA) при Министерстве энергетики США с апреля этого года проверяют модель Claude 3 Sonnet, чтобы убедиться, что она не может быть использована для создания атомного оружия. В ходе «красных запросов» эксперты манипулируют системой, пытаясь её «сломать».

По словам Anthropic, подобные тесты, проходящие в совершенно секретной среде, являются первыми в своём роде и могут открыть путь для аналогичных взаимоотношений с другими государственными структурами. «В то время как американская промышленность лидирует в разработке передовых ИИ-моделей, федеральное правительство приобретает уникальный опыт, необходимый для оценки систем искусственного интеллектана предмет определенных рисков для национальной безопасности», — заявила руководитель отдела политики национальной безопасности Anthropic Марина Фаваро (Marina Favaro).

Представители NNSA также подчеркнули важность работы в этом направлении. Вендэн Смит (Wendin Smith), заместитель администратора NNSA, заявила, что ИИ является «одной из ключевых технологий, которая требует постоянного внимания в контексте национальной безопасности».

Anthropic планирует и дальше продолжить сотрудничество с правительством, чтобы разработать более надёжные меры безопасности для своих систем. Пилотная программа, в рамках которой тестируется также более новая модель Claude 3.5 Sonnet, продлится до февраля 2024 года. Компания обещает поделиться результатами тестирования с научными лабораториями и другими организациями.

Международная группа учёных определила способы получения электроэнергии от тепла человеческого тела с использованием экологически чистых материалов. Идеальным материалом для создания мембраны, с помощью которой можно получать энергию от низкотемпературных термоэлектрических процессов, оказался лигнин, добываемый из отходов древесины. Это материал растительного происхождения, возобновляемый, экологически чистый и широкодоступный.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Человеческое тело в среднем за час вырабатывает 60–80 Вт тепловой энергии — вполне достаточно, чтобы запитать ноутбук. Проблема в том, как собрать это тепло и преобразовать его в электричество, а также накопить. КПД термоэлектрических преобразователей обычно составляет единицы процентов и даже ниже, если речь идёт о температурах ниже 200 °C. Но именно от источников такого «мусорного» тепла больше всего потерь в атмосферу — свыше 66 %. Его теряют тёплые механизмы, теплотрассы, строения и многое другое, включая нас самих. А ведь преобразование тепла тела в электричество могло бы надолго, если не навсегда, обеспечить работу носимой электроники.

Учёные из Университета Лимерика (Ирландия) в сотрудничестве с Университетом Валенсии (Испания) смогли создать мембрану из лигнина, способную создавать разность потенциалов на обеих её сторонах. Для этого мембрану пропитывали солевым раствором, в котором под действием тепла на одной стороне возникало движение положительных ионов на противоположную сторону. Оставалось лишь аккумулировать этот ток и использовать по назначению. Учёные и здесь не ударили в грязь лицом и создали экологически чистый накопитель ионов.

Исследователи изготовили из древесных отходов пористый углеродный материал, способный накапливать ионы после их прохождения сквозь мембрану из лигнина. Аккумулятор также оказался экологически чистым, как и термоэлектрический элемент. Точнее, исследователи создали углеродный суперконденсатор из отходов древесины, доказав, что тепло можно преобразовывать в электричество и накапливать без использования токсичных веществ, таких как свинец, сурьма и другие.

Исследователи из Австралии и Латвии открыли способ превратить бесполезные отходы из полистирола в источник чистой и условно бесконечной энергии. Полистирол оказался наиболее перспективным материалом для генерации статического электричества среди других пластиков. Статику можно снимать с полистирола, накапливать и превращать в бесплатную электроэнергию. А всё что нужно для возникновения зарядов — это лишь поток воздуха через пластинки полистирола.

Источник изображения: RMIT

Полистирол, использующийся, преимущественно, для упаковок, ежегодно производится в объёме 25 млн тонн. После использования он в основном оказывается на свалках. В переработку поступает лишь малая часть этого материала. Свойства полистирола делают его мусором длительного разложения — до 500 и более лет. Но эти же качества сделали его лучшим выбором для создания электростатических генераторов.

Учёные из Австралийского университета RMIT и Латвийского технического университета в Риге обнаружили, что обдуваемые потоком воздуха тончайшие пластинки из полистирола активно вырабатывают статическое электричество. Пластинки должны быть толщиной в десять раз тоньше человеческого волоса. Движение воздуха между ними заставляет их тереться друг от друга и возбуждать статический заряд, который затем направляется для зарядки конденсатора и дальше в электрическую цепь.

Источник изображения: Advanced Energy and Sustainability Research 2024

Такую установку для выработки электричества из множества параллельно расположенных полистироловых пластинок учёные предлагают устанавливать в местах постоянного движения воздуха. Например, в системах вентиляции. Установки смогут подпитывать местную сеть и даже сэкономят до 5 % потребления кондиционеров, если в последние встроить предложенную систему по сбору статического электричества.

Параллельно созданию электростатических генераторов из вторсырья исследователи глубже изучили природу возникновения статического заряда, чем двинули дальше фундаментальную науку. А ещё раньше подобное исследование провели учёные из США, которые изучили тонкости возникновения статики на примере шерсти домашних котиков. Возвращаясь к полистиролу, отметим, что сама идея вторичного использования полистирола не менее ценная, чем изобретение способа добывать энергию с его помощью.

Удивительная новость пришла из Гибралтара. Местная компания ENG8 создала и показала в работе автономную и компактную установку по получению энергии от реакции холодного термоядерного синтеза. Эксперты с мировым именем подтвердили, что установка EnergiCells выдаёт в три раза больше энергии, чем тратит на холодный ядерный синтез. Установка работает без внешних источников питания и является первым в мире источником термоядерной энергии.

Коллаж interestingengineering.com. Источник изображения: interestingengineering.com \ ENG8

Валерия Тютина (Valeria Tyutina), генеральный директор ENG8, сказала: «В то время как горячий термоядерный синтез борется за получение чистой энергии, технология катализируемого термоядерного синтеза значительно продвинулась вперед и предлагает жизнеспособный источник доступной энергии с нулевым уровнем выбросов для развития мировой экономики. Наша технология доступна для массового производства, поэтому каждый житель планеты может иметь доступ к своему собственному независимому источнику энергии».

По всей видимости, речь идёт об электрохимически индуцированном ядерном синтезе, в ходе которого в электролитической ячейке происходит слияние изотопов водорода на электродах в присутствии катализатора. «Энергетические элементы соединяют ядра водорода, производя фотоны или свет, а также непосредственно электроны или электричество. В настоящее время они производят электроэнергию в масштабе от милливатт до десятков киловатт», — как объясняет работу элемента EnergiCells пресс-релиз компании.

Инвестор поручил разобраться с изобретением учёного с мировым именем, Жан-Полю Бибериану (Jean-Paul Biberian), в активе у которого более 80 работ в сфере LENR (low-energy nuclear reactions, низкоэнергетических ядерных реакций). После экспертизы учёный заявил: «Технология способна обеспечить непрерывную работу, производя киловатты выходной энергии, при этом чистая выходная мощность в три раза превышает потребляемую».

По словам Тютиной, у компании есть несколько промышленных заказчиков, которые доверяют этой технологии и проявили интерес к оборудованию EnergiCell мощностью от 3 МВт до 8 ГВт. Ранее представители компании делали доклады на европейских конференциях по энергетике, заверяя коллег, что технология EnergiCell не имеет побочных последствий и не производит вредных выбросов. Эксплуатация энергетических объектов с установками EnergiCell будет не дороже эксплуатации электростанций на ископаемом топливе за исключением того, что топливо не придётся покупать. Установки производят электричество и тепло. Специальная настройка допускает генерацию водорода и кислорода.

На одном из последних семинаров генеральный директор Международного общества ядерных исследований конденсированных сред (ISCMNS) Алан Смит (Alan Smith), сказал: «Если бы мне пришлось делать ставку на то, какие компании LENR первыми выйдут на рынок, ENG8 вошла бы в число двух лучших».

«Наши автономные энергетические ячейки обладают потенциалом для децентрализации производства энергии, обезуглероживания экономики и снижения цен на энергоносители. Это не просто продукт; это кардинальный сдвиг в сторону создания более чистой и устойчивой энергетики и более справедливого мира», — заявили в компании.

Как показывает практика, геотермальную энергию можно черпать лишь до определённой глубины и только в отдельных местах. Влезть поглубже в недра Земли мешают физика и особенности геологии. Недра становятся пластичными и текут, что исключает нормальную циркуляцию воды как носителя энергии. Учёные из Швейцарии сделали открытие, которое даёт надежду на неограниченный доступ к геотермальным источникам на запредельных глубинах.

Источник изображения: Quaise Energy

В нефтегазовой отрасли давно используется такой способ интенсификации добычи, как гидроразрыв. Но гидроразрыв работает только в том случае, если порода остаётся способной разрушаться, образуя трещины. Если порода ведёт себя как пластилин, что происходит по мере углубления, то гидроразрыв становится невозможен. Это означает, что закачать туда воду и нагреть её до температуры теплоносителя будет нельзя.

Между тем недра могут предоставить необходимое для работы геотермальной электростанции тепло практически везде, но только если решить проблему с прокачкой воды на целевой глубине. Современные геотермальные электростанции построены там, где тепло поднимается достаточно близко к поверхности или даже выходит наружу. Это районы с вулканической активностью. Проблема же получения условно бесконечной чистой энергии должна решаться в любом уголке планеты, например, на месте старой угольной электростанции со всей её электрической инфраструктурой, но сегодня это невозможно.

Источник изображения: EPFL

Группа учёных из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) провела условно натурные эксперименты, изучая, как ведёт себя горная порода на различных глубинах и насколько глубоко возможен гидроразрыв. Исследователи не бурили сверхглубокие скважины, что само по себе стало бы научным подвигом. Они воссоздали в лаборатории условия недр на разных глубинах, устанавливая в камере с образцом соответствующее давление и температуру. После воздействия на образцы экстремальными условиями учёные с помощью приборов изучали их внутреннюю структуру.

Осмотр образцов с помощью рентгеновской томографии

Как оказалось, горные породы даже на больших глубинах сохраняют способность растрескиваться. Они остаются достаточно хрупкими для применения технологии гидроразрыва до более высоких температур, чем требуется для глубинной геотермальной энергетики. Для решения энергетических проблем человечества необходимо нагревать воду до 400 °C, когда жидкость начинает вести себя как газ, оставаясь текучей. В лабораторных экспериментах учёные доказали, что теплоноситель можно будет закачивать до глубин с температурами вдвое выше. Другое дело, что соответствующих технологий и оборудования пока нет. Однако раз это в принципе возможно, прорывы в этом направлении не за горами.

Министерство экономики Тайваня, на которое ссылается Bloomberg, на этой неделе заявило о предстоящем повышении тарифов на электроэнергию для промышленных потребителей с середины октября. В среднем повышение достигнет 12,5 %, это будет уже вторым подобным шагом со стороны поставщиков электроэнергии с начала года, в прошлый раз тарифы повышали в апреле.

Источник изображения: TSMC

TSMC на правах одного из флагманов тайваньской промышленности также столкнётся с повышением тарифов на электричество, а поскольку основная часть её предприятий сосредоточена на Тайване, рост затрат неизбежно будет перенесён в той или иной мере на стоимость её продукции. Власти Тайваня ожидают, что энергопотребление местной промышленности будет в среднем расти на 2,8 % в год в ближайшие десять лет. В апреле текущего года тарифы на электроэнергию для промышленных потребителей на Тайване уже увеличивались на 15–25 %.

Энергетическая компания Taiwan Power на протяжении двух последних лет вынуждена работать себе в убыток, поскольку использует для выработки электроэнергии преимущественно привозное сырьё, а его стоимость заметно выросла. При этом власти острова не позволяли пропорционально увеличивать тарифы на электроэнергию, из-за чего и генерировались убытки. По итогам прошлого года они превысили $6,2 млрд. В последнее время стоимость импортируемых энергоносителей снизилась, но она всё ещё остаётся на уровне, превышающем значения по состоянию на начало 2022 года. Темпы роста тарифов на электроэнергию на острове за прошедшее время отставали от прочих стран, как отмечают тайваньские чиновники. В мае следующего года Тайвань также собирается остановить свой ядерный реактор, что добавит проблем местной энергетической отрасли.

Компания FuturEnergy Ireland подала заявку на строительство первого в Европе энергохранилища на аккумуляторах с обратимой коррозией железа. Это так называемые железо-воздушные аккумуляторы, которые выделяют энергию при окислении железа кислородом из окружающего воздуха, а заряжают его восстановлением. Предложенный проект позволит создать хранилище энергии ёмкостью 1 ГВт·ч и мощностью 10 МВт, срок работы которого составит 30 лет.

Источник изображения: FuturEnergy Ireland

Инновационные аккумуляторы планируется закупать у американской компании Form Energy. В сентябре она начала производство первых партий железо-воздушных аккумуляторов на своём новом заводе Form Factory 1 в США. При выходе на полную мощность на предприятии будет работать 750 человек, а годовое производство железо-воздушных аккумуляторов на нём будет достигать 500 МВт.

Несмотря на выпуск ограниченных партий перспективных и безопасных аккумуляторов (что может быть опасного в водном электролите и ржавчине?), компания Form Energy уже начала реализацию трёх больших проектов в США. Это в будущем крупнейшее в мире аккумуляторное хранилище энергии в американском штате Мэн (85 МВт, 8,5 ГВт·ч), хранилища в Джорджии (15 МВт, 1,5 ГВт·ч) и в Миннесотте (10 МВт, 1 ГВт·ч).

Ирландская компания FuturEnergy Ireland не указала точных сроков начала строительства, добиваясь права начать его в 10-летний срок после получения разрешения. Аккумуляторы будут поставляться смонтированными в 12-м транспортные контейнеры. Общая площадь хранилища составит 2,9 га и будет включать резервуар для пресной воды, подстанцию и необходимые коммуникации. Полностью заряженная батарея сможет отдавать электричество на полной мощности в течение 100 ч. «Она изменит правила игры на рынке энергетики Ирландии», — уверены заявители.

Westinghouse Electric выполнила операции, необходимые для начала массового производства передовых атомных микрореакторов eVinci. Она подала пакет документов в Комиссию по ядерному регулированию США (NRC), чтобы ускорить одобрение заявки на начало массового производства установок. По планам Westinghouse, уже к началу 2030 года в мире будет установлено множество микрореакторов компании, которые помогут обеспечить климатические изменения.

Источник изображений: Westinghouse Electric

Компактные атомные реакторы должны стать более предпочтительной альтернативой строительству полномасштабных атомных энергоблоков. Малые реакторы — это почти как батарейки. Они легко заменяются на новые или простым образом перезагружаются, поскольку достаточно компактные, чтобы поместиться в стандартный транспортный контейнер для отправки на завод по восстановлению и обратно. Разовой загрузки безопасным ядерным топливом хватит на более чем 8 лет работы реактора, после чего его можно будет заменить на такой же, либо загрузить в него новое топливо.

Внешний диаметр микрореактора Westinghouse eVinci — меньше 3 м. Обслуживающий реактор комплекс строится в кратчайшие сроки — за год или меньше на скромной площади около 8000 м². Всё располагается на поверхности с минимальным числом обслуживающего персонала, которому не будет требоваться особая квалификация. Большую часть работы будет делать автоматика. Задача людей — следить за общей обстановкой на площадке.

Микрореактор eVinci — это предельно простая конструкция, не имеющая движущихся частей. Тепло от распада ядерного топлива передаётся монолитной стальной станине, от которой оно пассивно отводится с помощью тепловых трубок, заполненных щелочными металлами. Почти как в случае охлаждения процессора кулером на тепловых трубках. Затем тепло утилизируется в генераторе электричества и в системе обогрева помещений. Возможность аварии и утечки радиоактивного вещества сведена к минимуму или даже вовсе исключена.

Тепловая мощность реактора eVinci достигает 15 МВт. Его электрическая мощность составляет 5 МВт. Это источник тепла и электричества для небольших городков, удалённых военных баз, ЦОД, геологических партий и удобный буфер для электростанций на возобновляемых источниках энергии. При разработке микрореактора компания Westinghouse использовала «космические» технологии и также рассчитывает, что реакторы eVinci или его последователи продолжат работу за пределами атмосферы Земли — на Луне, Марсе и в открытом космосе.

Но космос — это следующий этап. Пока Westinghouse намерена захватить значительную долю рынка микрореакторов на Земле. Есть договорённости о размещении этих установок в Канаде и в Восточной Европе. Дело за малым — получить необходимый пакет документов от национального регулятора. Поданный на днях регулятору «Предварительный отчет о проекте безопасности» (PSDR) для микрореактора eVinci стал важной вехой на пути к коммерциализации этой установки. Дальше будет разрешение и начало производства установок, которые должны быстро появиться во многих частях нашей планеты.

—

Запрос на строительство новых центров обработки данных в связи с бурным развитием систем искусственного интеллекта, по мнению представителей энергетической отрасли США, имеет смысл удовлетворять с учётом сложностей, сопровождающих расширение сетей передачи электроэнергии. Оптимально строить новые ЦОД в непосредственной близости от электростанций.

Такие заявления сделал на этой неделе генеральный директор американской энергетической компании Constellation Energy Джо Домингез (Joe Dominguez), на которого ссылается Bloomberg. Подобный подход при внедрении проектов в сфере искусственного интеллекта уже применяет Китай, и это как раз такой случай, когда США есть чему поучиться у Поднебесной. Компания Constellation Energy вовлечена в переговоры с некоторыми клиентами, которые планируют строить центры обработки данных, потребляющие несколько гигаватт электроэнергии. Их разумно строить только в непосредственной близости от генерирующих мощностей, как отметил представитель Constellation Energy.

Ещё несколько лет назад эксперты были убеждены, что ветряная и солнечная энергетика перекроют все потребности вычислительных центров страны в электроэнергии, но теперь угольные электростанции увеличивают свой жизненный цикл, рекордно увеличивается потребление природного газа для соответствующих нужд, а использование атомных электростанций уже не вызывает у активистов такого отторжения, как раньше. Фактически, Constellation Energy недавно договорилась ради нужд Microsoft вернуть в строй одну из американских АЭС в Пенсильвании. Amazon в марте решила потратить $650 млн на приобретение центра обработки данных, расположенного рядом с другой действующей АЭС. Преимущество последнего типа источника электроэнергии заключается в том, что его мощность достаточно высока и доступна круглые сутки независимо от природных явлений и погоды.

Три года назад в Китае был построен первый в мире атомный реактор на расплаве солей тория. Его тепловая мощность составила 2 МВт. Электричество он не производил. Эксперимент оказался удачным, что создало основу для строительства в Китае первой в мире АЭС на расплаве солей тория. Строительство АЭС и реактора тепловой мощностью 60 МВт стартует в 2025 году. Он сможет вырабатывать 10 МВт электрической мощности, что станет первым таким решением в мире.

Источник изображения: Chinese Academy of Sciences

Первый экспериментальный реактор на жидкосолевом расплаве тория был построен в США около 60 лет назад. Решение было интересным, но сложным в эксплуатации по причине высочайшей коррозии труб для транспорта солевого расплава. В США нашли это решение невыгодным и вскоре демонтировали реактор. Но выгодные стороны жидкосолевых реакторов тоже никуда не делись.

Топливо в реакторы на расплаве солей подаётся в смеси с хладагентом, которым являются сами расплавы. Такой реактор не сможет взорваться во время аварийной остановки подобно реактору на воде. Соль просто остынет без значительного выброса радиоактивного вещества, даже если возникнет прорыв первого контура. До сих пор массовое производство подобных реакторов останавливало отсутствие устойчивых к окислению при высокой температуре материалов. Построив и начав эксплуатацию 2-МВт реактора в пустыне Гоби (примерно в 120 км к северо-западу от города Увэй, провинция Ганьсу), Китай доказал, что на этом направлении возможен прорыв.

На практике были испытаны некоторые революционные технологии, включая жаропрочные сплавы, способные противостоять высоким температурам, радиации и химической коррозии. Этот небольшой реактор получил разрешение на эксплуатацию от Управления ядерной безопасности Китая в июне прошлого года и в октябре достиг критической (устойчивой) цепной ядерной реакции.

Новый и более мощный ториевый реактор тепловой мощностью 60 МВт и электрической 10 МВт будет построен недалеко от первого реактора на площадке размерами меньше футбольного поля. Расплав с топливом после прохождения активной зоны реактора будет нагревать второй контур тоже с солевым расплавом. Второй контур будет приводить в действие турбину, используя для этого углекислый газ.

Завершение строительства объекта и его сдача в эксплуатацию ожидается в 2029 году. Для Китая будет иметь немаловажное значение использование тория в качестве основного компонента топлива (туда всё равно придётся добавлять уран или другие радиоактивные материалы) — его запасов в стране хватит на 20 тыс. лет эксплуатации атомных станций на расплавах солей, тогда как своего урана у Китая на всё не хватает.

В США, кстати, тоже пытаются на новом уровне возродить тот древний проект. Этим занята компания TerraPower Билла Гейтса, которая строит реактор на расплаве солей натрия.

Британская компания Rolls-Royce представила первые детали о своём микрореакторе следующего поколения, который будет сочетать инновационные технологии и урановое ядро, окружённое множественными защитными слоями. Разработка может кардинально изменить подход к производству энергии.

Источник изображений: Rolls-Royse

Согласно информации, предоставленной компанией на своём веб-сайте, микрореакторы, как и малые модульные реакторы (SMR), используют передовые ядерные технологии, являясь частью «ядерного портфеля» Rolls-Royce. Однако предназначены эти системы для разных задач.

Как сообщает издание Tweak Town, микрореактор Rolls-Royce сможет генерировать от 1 до 10 МВт энергии, а благодаря своей компактности станет мобильным источником питания. Система поместится всего в нескольких транспортных контейнерах, так что, по сути, можно говорить о передвижном современном ядерном генераторе. Компания сравнивает его с малым модульным реактором, который вырабатывает 0,5 ГВт мощности и работает со стационарной площадки размером примерно с два футбольных поля.

Подчёркивается, что микрореактор предложит высокую удельную мощность, которая позволит ему эффективно, гибко и устойчиво обеспечивать широкий спектр операционных потребностей. Он сможет обеспечивать подачу электроэнергии и тепла по требованию. При этом ключевым преимуществом является его масштабируемость, благодаря которой агрегат легко можно транспортировать по железной дороге, морем и даже отправить в космос, делая его универсальным и надёжным источником энергии. В нём будет применяться безопасное топливо, а внутри ядра каждая порция урана окружена несколькими защитными слоями, что позволяет выдерживать даже самые экстремальные условия.

Rolls-Royce предлагает четыре сценария применения своей разработки: для обороны, для обеспечения энергетической безопасности в отдалённых гражданских районах, для промышленных зон и в космосе. Любой из этих сценариев может стать «переломным для нашей цивилизации», считает компания.

Также микрореактор может быть использован для центров обработки данных искусственного интеллекта, которые потребляют невообразимое количество энергии. Те же полупроводниковые компании, такие как TSMC и Intel, смогут использовать реактор для решения массы проблем, связанных с электроэнергией и подачей воды для охлаждения оборудования, что, в целом, открывает новые возможности для развития технологий.