ՄԱԳԱՏԷ-ն հրապարակել է «Ջերմամիջուկային սինթեզ-2025» վերնագրով ակնարկը, որը ներկայացնում է հիմնական նախագծերը, ընդհանուր վիճակի միտումները, տեխնոլոգիաները, իրավական շրջանակները և ռազմավարությունները, ինչպես նաև համաշխարհային էներգետիկայի և տնտեսության վրա ջերմամիջուկային սինթեզի ազդեցության և ծախսերի ֆինանսական գնահատականը: Կարևորագույն միտումները՝ անցումը հետազոտությունից և գիտական մշակումներից դեպի շինարարություն և գործնական կիրառություն: Ջերմամիջուկային սինթեզի ոլորտում համաշխարհային առաջատարներից մեկը՝ Ռուսաստանը ստեղծում է այս միտումները՝ մասնակցելով միջազգային նախագծերին և մշակելով իր սեփականները:
«Մենք հերթական անգամ ականատես ենք լինում ջերմամիջուկային սինթեզի էներգիային առնչվող ոլորտներում արագ փոփոխությունների: Այն, ինչը նախկինում սահմանափակվում էր միայն փորձարարական հետազոտություններով և երկարաժամկետ հեռանկարներով, այժմ ավելի հաճախ է դիտարկվում ազգային էներգետիկ ռազմավարությունների և արդյունաբերական զարգացման ծրագրերի հիմնարար տարր», — ակնարկի իր նախաբանում ասում է ՄԱԳԱՏԷ-ի գլխավոր տնօրեն Ռաֆայել Գրոսսին:
Հիմնական միտումները հետևյալն են. երկրները հաստատում են ջերմամիջուկային սինթեզի ոլորտում գործողությունների ռազմավարությունները: Ընկերությունները ընտրում են կայանների հարթակներ և նախագծում առաջին սերնդի լուծումներ. ՄԱԳԱՏԷ-ի տվյալներով՝ ամբողջ աշխարհում նախատեսվում է, կառուցվում կամ գործում է ավելի քան 160 ջերմամիջուկային կայանք: Կարգավորող մարմինները հրապարակում են ուղեցույցներ՝ ջերմամիջուկային սինթեզի ոլորտում հատուկ ծրագրեր են գործում գրեթե 40 երկրներում: Վերջնական օգտագործողները քննարկում են էլեկտրաէներգիայի գնման համաձայնագրեր, էներգետիկ ընկերությունները ռազմավարական դաշինքներ են կազմում ջերմամիջուկային տեխնոլոգիաներ մշակողների հետ, իսկ առանցքային ոլորտների ներկայացուցիչները (ավտոմոբիլաշինություն, ավանդական էներգետիկա, աէրատիեզերական արդյունաբերություն և թվային ծառայություններ) ջերմամիջուկային սինթեզի ոլորտի մշակումները ներառում են իրենց երկարաժամկետ պորտֆելներում: Այս ոլորտում գլոբալ մասնավոր ներդրումները գերազանցում են $10 մլրդ։
«Գիտական մտքի, առևտրային շահերի և քաղաքական ռեսուրսների մոտեցումը նշանավորում է դարաշրջանային տեղաշարժ. ջերմամիջուկային էներգետիկան մտնում է նոր փուլ՝ ներդրում իրական պայմաններ», — մեկնաբանում է Ռաֆայել Գրոսսին:
2024 թվականին ՄԱԳԱՏԷ-ն հիմնադրեց Ջերմամիջուկային էներգիայի համաշխարհային խումբ: Այն ներառում է պետական և մասնավոր շահագրգիռ կողմերի, հետազոտական ինստիտուտների, կրթական հաստատությունների և կարգավորող մարմինների: Խմբի նպատակն է՝ փորձի փոխանակում, կապերի և փոխըմբռնման հաստատում:
Աշխարհի առաջատար ջերմամիջուկային նախագիծը՝ ԻՏԷՌ-ն է՝ միջազգային ջերմամիջուկային փորձարարական ռեակտորը։ Ռուսաստանը դրա նախաձեռնողն ու հիմնական մասնակիցն է։ Ռուս մասնագետները ներկայում պատրաստվում են վոլֆրամից պատրաստված առաջին պատի համար վահանակներ արտադրել (նախկինում նախատեսվում էր բերիլիում) և մշակում են դրանք բորի կարբիդով պատելու տեխնոլոգիաներ, որոնք պետք է կանխեն պլազմայի մեջ խառնուրդների ներթափանցումը։ Ռուսական հետազոտական ինստիտուտները պլանավորում են էլեկտրոնային փնջով ցիկլային ջերմային փորձարկումներ և ծածկույթի որակի ստուգում՝ օգտագործելով իմպուլսային պլազմային ճառագայթում։ Այս հետազոտությունը կարևորագույն նշանակություն ունի ԻՏԷՌ-ի համար, և նախագծի ապագան ուղղակիորեն կախված է դրանից։ Ռուսաստանը նաև կատարում է իր բոլոր պարտավորությունները՝ ԻՏԷՌ-ին իր պատասխանատվության շրջանակներում սարքավորումներ մատակարարելու համար։
Զեկույցում թվարկված են տարբեր երկրներում իրականացվող ջերմամիջուկային նախագծերը՝ համատեղ ճապոնա-եվրոպական JT-60SA-ն, չինական EAST-ը, ամերիկյան SPARC-ը և NIF-ը, գերմանական W7-X-ը և այլն։ Այս կայանքներում անցկացված փորձարկումներն արդեն իսկ կարևոր արդյունքների են հասել, այդ թվում՝ պլազմայի ջերմաստիճանի և պահպանման ժամանակի ռեկորդներ։
Ինչպես նշվում է ՄԱԳԱՏԷ-ի ակնարկում, անցած տարվա ընթացքում շատ երկրներ թարմացրել են ջերմամիջուկային սինթեզի իրենց զարգացման ռազմավարությունները՝ այժմ դրանք դիրքավորելով ոչ միայն որպես գիտական ծրագրեր, այլև որպես էներգետիկ, արդյունաբերական և արտաքին քաղաքականության բաղադրիչներ: «Սա արտացոլում է ջերմամիջուկային սինթեզի վրա հիմնված էներգիայի արտադրության գործնական իրագործելիության աճող ճանաչումը: Այս ի հայտ եկող հնարավորությունները գիտակցելով՝ կառավարությունները ներդրումներ են հատկացնում և մշակում քաղաքականություն՝ ջերմամիջուկային էներգիայի ապագա ներդրմանն աջակցելու համար», — նշում են ակնարկի հեղինակները:
Ռուսաստանում «Նոր ատոմային և էներգետիկ տեխնոլոգիաներ» ազգային նախագծի շրջանակում իրականացվում է «Ջերմամիջուկային էներգէտիկայի տեխնոլոգիաներ» դաշնային նախագիծ: Դրա հիմնական նպատակն է՝ մշակել ապագա ջերմամիջուկային էներգետիկայի հիմնական տեխնոլոգիաները և անհրաժեշտ հետազոտական բազան:
Ռուսաստանում գործում են մի քանի ջերմամիջուկային կայանքներ. օրինակ՝ T-15ՄԴ և T-11Մ տոկամակները, ինչպես նաև «Գլոբուս-Մ2» գնդաձև տոկամակը:
Ռուս գիտնականներն ավարտել են նոր սերնդի տոկամակի՝ ռեակտորային տեխնոլոգիայի տոկամակի (ՌՏՏ) էսկիզային նախագծումը, որի շինարարությունը նախատեսվում է սկսել առաջիկա տարիներին: Ակնկալվում է, որ ՌՏՏ-ի նախագիծը, որի հիմքում է մագնիսական սահմանափակմամբ ջերմամիջուկային սինթեզի ոլորտում բազմամյա ազգային փորձը, կդառնա ազգային հետազոտությունների հիմքը՝ իր ներդրումն ունենալով ջերմամիջուկային սինթեզի ոլորտում գլոբալ հետազոտություններում և մշակումներում: Ակնկալվում է, որ ՌՏՏ-ն կապահովի պլազմային ֆիզիկայի փորձերի անցկացումը, առաջադեմ նյութերի փորձարկումները և կներառվի միջազգային հետազոտական համագործակցություններում:
«Ներկայումս չկա ջերմամիջուկային էլեկտրակայանի համաձայնեցված գլոբալ սահմանում, սակայն շատ իրավական համակարգեր ճանաչում են առևտրային նպատակներով էլեկտրաէներգիա կամ ջերմություն արտադրելու համար նախատեսված ջերմամիջուկային սարքերի համար հստակ կարգավորող բազա ստեղծելու անհրաժեշտությունը», — նշվում է ՄԱԳԱՏԷ-ի ակնարկում։
Երկրները ակտիվորեն ուսումնասիրում են ջերմամիջուկային սինթեզի ոլորտը կարգավորող մոտեցումները։ Որոշ երկրներ արդեն իսկ ներդնում են կանոնակարգեր՝ հետազոտական նշանակության ջերմամիջուկային կայանքների համար։ Դրանք ծառայում են որպես հիմք և նախադեպ՝ իրավական հիմքի և իրավական հարաբերությունների ստեղծման համար, և կարող են կիրառվել ապագա ջերմամիջուկային էլեկտրակայանների վրա անմիջապես կամ անհրաժեշտ փոփոխություններից հետո։
Ակնարկում, հավանաբար ժամանակային սահմանափակումների պատճառով, չեն ներառվել ջերմամիջուկային էներգետիկան կարգավորող Ռուսաստանի օրենսդրության փոփոխությունները։ Օգոստոսի 1-ին Ռուսաստանի նախագահը ստորագրել է թիվ 342-ФЗ դաշնային օրենքը, որով փոփոխություններ են մտցվում «Ատոմային էներգիայի օգտագործման մասին» օրենքում։ Փոփոխությունների համաձայն, ատոմային էներգիայի օգտագործումից բխող հարաբերությունները կարգավորող իրավական հիմքերն ու սկզբունքները տարածվում են նախագծվող և գործող ջերմամիջուկային կայանքների վրա, ներառյալ միջուկային նյութեր, հատուկ ոչ միջուկային նյութեր և ռադիոակտիվ նյութեր, որոնք նախատեսված են թեթև ատոմների մասնակցությամբ սինթեզի միջուկային ռեակցիայի օգտագործման համար։ Փոփոխությունները ուժի մեջ կմտնեն 2027 թվականի հունվարի 1-ից։
ՄԱԳԱՏԷ-ի հրապարակման մեջ հատուկ բաժին է նվիրված է բարձր ջերմաստիճանային գերհաղորդիչներին (ԲՋԳՀ): «Ապահովելով ավելի ուժեղ մագնիսական դաշտ, ինչը հնարավորություն է տալիս ստեղծել ավելի կոմպակտ սարքեր, ԲՋԳՀ- նյութերը բացում են նոր հնարավորություններ ջերմամիջուկային սինթեզի տեխնոլոգիաների զարգացումը արագացնելու և տնտեսապես գրավիչ պատրաստի նախագծեր ստեղծելու համար», — նշում են հեղինակները: Ակնարկի մեջ նշվում են ԲՋԳՀ-մագնիսների արտադրության, տեղադրման և օգտագործման ընթացքում առաջացող մարտահրավերները. ավելի ուժեղ մագնիսական դաշտը ստեղծում է ավելի մեծ լարվածություն էլեկտրամագնիսական համակարգում, իսկ ավելի կոմպակտ երկրաչափությունը, առանց հատուկ փոխհատուցող միջոցառումների, մեծացնում է պլազմայի ջերմային հոսքերի ազդեցությունը սարքի ներքին մակերեսների վրա: Այնուամենայնիվ, չնայած դրան, նշում են հեղինակները, աճում է ԲՋԳՀ-մագնիսներ օգտագործող պետական և մասնավոր նախագծերի թիվը՝ սարքի չափը, շինարարության ծախսերը և մշակման ժամանակը կրճատելու համար:
Ջերմամիջուկային տեխնոլոգիաները զարգացել են այնքան, որ աշխարհում սկսել են գնահատել ջերմամիջուկային էլեկտրակայանների ինքնարժեքը: Այսպիսով, ակնարկում մեջբերվում է «Միաձուլման էներգիայի դերը ապաածխածնացված էլեկտրաէներգետիկ համակարգում» (The Role of Fusion Energy in a Decarbonized Electricity System) զեկույցից մի հատված, որը պատրաստվել է Մասաչուսեթսի տեխնոլոգիական ինստիտուտի (MIT) էներգետիկ նախաձեռնության մասնագետների կողմից՝ MIT-ի պլազմայի և միաձուլման գիտության կենտրոնի հետ համագործակցությամբ, և հարմարեցվել է ՄԱԳԱՏԷ-ի կողմից հրապարակման համար։
Հետազոտողները ընդունեցին, որ դժվար է որոշել ջերմամիջուկային սինթեզի կիրառմամբ էներգիայի արտադրության ապագա ծախսերը, ուստի նրանք գնահատեցին կանխատեսվող ծախսերի միջակայքերի ազդեցությունը, ներառյալ ուսուցման կորը: Նրանք օգտագործեցին կապիտալ ծախսերի գնահատականներ՝ մեկ կՎտ տեղադրված հզորության համար, որոնք արտացոլում են Միացյալ Նահանգներում ջերմամիջուկային էլեկտրակայանների ծախսերը: Նրանք նշեցին, որ այդ ծախսերը տարբեր կլինեն այլ երկրներում և կախված կլինեն էլեկտրաէներգիայի գներից, աշխատուժի ծախսերից և կապիտալ ներդրումների դինամիկայից:
Հիմնական սցենարում ($8,000/կՎտ), հետազոտողները գնահատում են, ջերմամիջուկային սինթեզի կիրառմամբ էլեկտրաէներգիայի արտադրությունը 2035 թվականի 2 ՏՎտժ-ից կաճի մինչև 375 ՏՎտժ՝ 2050 թվականին և մինչև 25,000 ՏՎտժ՝ 2100 թվականին: Ջերմամիջուկային էներգիայի մասնաբաժինը համաշխարհային էլեկտրաէներգիայի արտադրության մեջ հիմնական սցենարի պարագայում կհասնի 15%-ի մինչև 2075 թվականը և 27%-ի՝ մինչև 2100 թվականը:
Հետազոտողները մոդելավորել նաև են ջերմամիջուկային էներգետիկայի կիրառման հնարավոր տնտեսական օգուտները. «Առանց ջերմամիջուկային էներգիայի ապաածխածնացման սցենարի համեմատ, համաշխարհային ընդհանուր ՀՆԱ-ն հիմնական սցենարի դեպքում կաճի 0.4%-ով ($8,000/կՎտ կապիտալ ծախսերով 2050 թվականին) և 0.9%-ով, երբ ծախսը կնվազի մինչև $5,600/կՎտ: Այս արդյունքները վկայում են, որ ջերմամիջուկային տեխնոլոգիաների մշակման և գործարկման մեջ ներդրումները կարող են օգուտներ բերել համաշխարհային տնտեսությանը և նպաստել ապաածխածնացման նպատակներին հասնելուն այս դարում»:
