Доставим Солнце на Землю с помощью ядерного синтеза: почему Германия хочет построить первую в мире термоядерную электростанцию

Что такое ядерный синтез и почему он так важен?

Термоядерный синтез считается одним из наиболее перспективных способов решения глобальной энергетической проблемы. В этом процессе лёгкие атомные ядра сливаются, выделяя огромное количество энергии, подобно тому, как это происходит на Солнце. В отличие от обычного деления ядер, используемого на атомных электростанциях, термоядерный синтез не создаёт долгоживущих радиоактивных отходов и не может выйти из-под контроля.

Решающий прорыв был совершён в 2022 году в Ливерморской лаборатории имени Лоуренса в Калифорнии, когда впервые в результате ядерного синтеза было произведено больше энергии, чем потреблено. Это научное достижение превратило мечту о бесконечной энергии из теоретической возможности в осязаемую реальность. С тех пор во всём мире ведётся напряжённая гонка за создание первого действующего термоядерного реактора.

Почему Германия является основным кандидатом на строительство первой термоядерной электростанции?

У Германии есть отличные предпосылки для ведущей роли в области термоядерного синтеза. Промышленная база уже сформирована, как и высококвалифицированные специалисты, и развитый исследовательский ландшафт. Примечательно, что даже американский прорыв в Ливерморе был достигнут благодаря немецким технологиям: специальное стекло для лазерной системы было поставлено майнцской компанией Schott, а также в проекте участвовала машиностроительная компания Trumpf.

Правительство Германии осознало потенциал этой области и в октябре 2025 года приняло План действий по термоядерному синтезу. Этот план предусматривает инвестиции в исследования в области термоядерного синтеза на сумму более двух миллиардов евро к 2029 году. Заявленная цель амбициозна: Германия планирует построить первую в мире коммерческую термоядерную электростанцию.

Какие немецкие компании являются лидерами в области исследований в области термоядерного синтеза?

Три немецких стартапа зарекомендовали себя как пионеры в области термоядерного синтеза и работают над воплощением мечты о чистой энергии, используя различные технологические подходы. Компания Marvel Fusion из Мюнхена специализируется на лазерном термоядерном синтезе и уже привлекла 385 миллионов евро. Однако компания планирует перенести часть своих разработок в США, что ставит под сомнение будущее немецких технологий.

Компания Proxima Fusion, также базирующаяся в Мюнхене, является ответвлением Института физики плазмы Общества Макса Планка и специализируется на технологии стеллараторов. В 2025 году компания получила рекордное финансирование в размере 130 миллионов евро, что стало крупнейшей частной инвестицией в европейский термоядерный синтез. Компания Focused Energy из Дармштадта работает над инерциальным термоядерным синтезом с использованием лазерных технологий и привлекла 200 миллионов долларов. RWE инвестировала 10 миллионов евро в качестве стратегического партнера.

Как технически работает ядерный синтез?

Практическая реализация термоядерного синтеза — одна из сложнейших технических задач нашего времени. Топливом служат изотопы водорода дейтерий и тритий. Дейтерий широко распространен в морской воде, тогда как тритий встречается крайне редко и должен производиться преимущественно в самих термоядерных реакторах путем облучения лития нейтронами.

Для осуществления термоядерного синтеза необходимо достичь температуры около 150 миллионов градусов Цельсия. В этих экстремальных условиях атомные ядра сливаются, образуя гелий, выделяя 17,6 мегаэлектронвольт за реакцию. Энергия, содержащаяся в одном килограмме смеси дейтерия и трития, эквивалентна энергии 55 000 баррелей дизельного топлива или 18 630 тонн лигнита.

Каковы самые большие технические проблемы?

Разработка функциональной термоядерной электростанции сталкивается с рядом критических проблем. Производство трития — одна из самых сложных задач, поскольку это топливо редко встречается в природе и должно производиться непосредственно на электростанции. Учёные работают над получением трития из лития с помощью нейтронной бомбардировки, но эта технология ещё не достигла зрелости.

Другая проблема — чрезвычайно сильные магниты, необходимые для удержания горячей плазмы. Эти высокотемпературные сверхпроводящие магниты технически чрезвычайно сложны и должны надёжно функционировать для управления плазмой. Кроме того, необходимо разработать материалы, способные выдерживать интенсивное нейтронное излучение без потери структурной целостности.

Каких успехов удалось достичь в немецких исследованиях в области термоядерного синтеза?

Немецкие исследования в области термоядерного синтеза достигли выдающихся успехов в последние годы. Установка Wendelstein 7-X в Грайфсвальде, крупнейший в мире стелларатор, установила в 2025 году новый мировой рекорд по так называемому тройному произведению. Это произведение плотности частиц, температуры и времени удержания энергии является ключевым параметром для прогресса в физике термоядерного синтеза.

Был установлен новый рекорд – более 43 секунд, что даже превзошло предыдущие рекорды для токамаков. Было подано более 700 проектных предложений по работе на установке, из которых около 200 получили наивысший приоритет. Эти успехи подчеркивают статус Германии как ведущей страны в области исследований в области термоядерного синтеза.

Какие политические меры планирует федеральное правительство?

План действий по развитию технологий Fusion, принятый в октябре 2025 года, охватывает восемь конкретных направлений деятельности. Финансирование исследований будет увеличено до 1,7 млрд евро в рамках программы «Fusion 2040». Кроме того, будет создана экосистема взаимодействия науки и промышленности для содействия передаче знаний и формирования цепочек создания стоимости.

Ключевым моментом является планируемая реформа регулирования. В США и Великобритании ядерный синтез уже регулируется иначе, чем деление ядер, что обеспечивает большую безопасность планирования частных инвестиций. Германия всё ещё отстаёт в этом отношении, поэтому компании, занимающиеся термоядерным синтезом, требуют соответствующей корректировки правил.

Чего требуют от политиков немецкие объединенные компании?

Три ведущие немецкие компании, участвующие в слиянии, выдвинули чёткие требования к политикам в совместном документе с изложением позиции. Они призывают выделить три миллиарда евро государственного финансирования для покрытия дефицита финансирования в секторе глубоких технологий. Эта сумма может показаться высокой, но она напрямую поступит в немецкую промышленность, поскольку дорогостоящие лазеры и магниты придётся производить здесь.

Одним из ключевых пунктов критики является подход Германии к новым технологиям. Как отметил один из представителей отрасли, Германия обычно устанавливает правила ещё до начала разработки. Эта нормативная лихорадка делает инновации неоправданно дорогими и медленными. Компании призывают к менее бюрократическому подходу, который уже успешно применён к другим технологиям.

Наш опыт в развитии бизнеса, продажах и маркетинге в ЕС и Германии - Изображение: Xpert.Digital

Отраслевые направления: B2B, цифровизация (от искусственного интеллекта до расширенной реальности), машиностроение, логистика, возобновляемые источники энергии и промышленность

Подробнее об этом здесь:

• Xpert Business Hub

Тематический центр с идеями и опытом:

• Платформа знаний о мировой и региональной экономике, инновациях и отраслевых тенденциях
• Сбор анализов, импульсов и справочной информации из наших приоритетных направлений
• Место для получения экспертных знаний и информации о текущих событиях в бизнесе и технологиях
• Тематический центр для компаний, желающих узнать больше о рынках, цифровизации и отраслевых инновациях

Когда вступят в эксплуатацию первые термоядерные электростанции?

Сроки ввода в эксплуатацию первых термоядерных электростанций варьируются в зависимости от технологии и компании. Немецкие стартапы планируют ввести в эксплуатацию свои первые реакторы уже в начале 2030-х годов. Однако эти первые установки пока не будут коммерчески выгодными, но послужат демонстрацией технологии.

Эксперты ожидают, что по-настоящему коммерческие и экономически жизнеспособные термоядерные электростанции будут готовы к концу 2030-х – началу 2040-х годов. Международный проект ИТЭР во Франции, изначально задуманный как пионер, сталкивается со значительными задержками и начнёт работу с соответствующим дейтерий-тритиевым топливом только в 2039 году.

Действительно ли ядерный синтез безопасен и экологичен?

Термоядерный синтез обладает решающими преимуществами в плане безопасности по сравнению с традиционным ядерным делением. Неуправляемая цепная реакция физически невозможна, поскольку в реакторе находится всего несколько граммов топлива. При отключении питания реакция автоматически останавливается. Радиоактивное топливо также имеет значительно более короткий период полураспада, чем продукты деления на обычных атомных электростанциях.

Тем не менее, термоядерный синтез также приводит к образованию радиоактивных отходов, в основном за счёт активации стенок реактора нейтронным излучением. Эти материалы требуют безопасного хранения в течение нескольких сотен лет, но представляют меньшую опасность, чем высокорадиоактивные ядерные отходы. Учёные работают над созданием специальных низкоактивируемых материалов, которые можно будет перерабатывать через 50–100 лет.

Какие экономические проблемы существуют?

Экономическая эффективность термоядерных электростанций пока окончательно не доказана. Эксперты предполагают, что первоначальные затраты будут сопоставимы или даже выше, чем у традиционных атомных электростанций. В связи с высокими инвестиционными затратами термоядерная электростанция должна работать непрерывно, чтобы быть прибыльной.

Потенциальная проблема заключается в том, что термоядерные электростанции проектируются как станции базовой нагрузки, в то время как энергосистема будущего требует более гибких и управляемых установок. В системе, где доминируют возобновляемые источники энергии, электростанции должны иметь возможность быстрого наращивания мощности и остановки. Крупные и сложные термоядерные электростанции не идеально подходят для этого.

Какую роль термоядерный синтез играет в будущей энергетической системе?

Роль термоядерного синтеза в энергетической системе будущего вызывает споры. Сторонники термоядерных электростанций утверждают, что они важны как надежный источник базисной нагрузки, однако критики считают их слишком негибкими для системы с высокой долей возобновляемой энергии. Однако термоядерные электростанции могут использоваться для энергоемких промышленных процессов и производства «зеленого» водорода.

Важным аспектом является то, что ядерный синтез не призван заменить возобновляемые источники энергии, а скорее дополнить их. Спрос на энергию значительно возрастёт в ближайшие десятилетия, не в последнюю очередь из-за развития центров обработки данных и цифровизации. На этом растущем рынке различные источники чистой энергии могут сосуществовать, не вытесняя друг друга.

Какую роль играет международная конкуренция?

Германия ведёт острую международную борьбу за лидерство в области термоядерного синтеза. Помимо США, которые достигли важной вехи благодаря Ливерморскому прорыву, Китай, Япония и другие страны также активно работают над этой технологией. Задержка проекта ИТЭР демонстрирует, что даже устоявшиеся международные коллаборации сталкиваются с трудностями.

Немецкие компании подчёркивают, что их главный конкурент — это время, а не другие компании. Если одной компании удаётся вывести технологию на рынок, это помогает всей отрасли. Тем не менее, очевидно, что Германии необходимо действовать быстро, чтобы не упустить своё технологическое лидерство и не допустить коммерциализации немецких ноу-хау в других странах.

Каков потенциал создания рабочих мест в термоядерной отрасли?

Термоядерный синтез может стать значимым фактором экономики Германии. Многомиллиардные инвестиции принесут пользу, прежде всего, немецкой промышленности, поскольку лазеры, магниты и другие компоненты придётся производить именно здесь. В отличие от других энергетических технологий, где производственные мощности часто переносились за границу, это даст возможность создать всю цепочку создания стоимости в Германии.

Термоядерная промышленность создаст не только прямые рабочие места, но и рабочие места для поставщиков и поставщиков услуг. Такие регионы, как бывшая электростанция в Библисе, могли бы выиграть от её перепрофилирования под термоядерные объекты, заменив потерянные рабочие места новыми, перспективными. Центры компетенций и передового опыта, запланированные федеральным правительством, призваны дать дополнительный импульс инновациям.

Какие риски и проблемы остаются?

Несмотря на весь прогресс, развитие термоядерного синтеза по-прежнему сопряжено со значительными рисками. Эта технология ещё не достигла зрелости, и многие критические проблемы остаются нерешёнными. Разработка нейтронно-стойких материалов всё ещё находится на ранней стадии, а возможность промышленного производства трития пока не доказана.

Другой риск связан с финансированием. Требуются огромные инвестиции, и частные инвесторы часто избегают высоких технических рисков. Без масштабной государственной поддержки развитие невозможно. В то же время существует риск, что технология окажется нерентабельной или будет вытеснена другими источниками энергии.

Что все это означает для энергетического будущего Германии?

Термоядерный синтез представляет собой стратегическую возможность для Германии снизить глобальную энергетическую зависимость от природных ресурсов и занять лидирующие позиции в области технологий. План действий федерального правительства демонстрирует, что политики осознают этот потенциал и готовы инвестировать значительные ресурсы.

Однако термоядерный синтез не будет доступен к текущему энергетическому переходу. Термоядерные электростанции не смогут играть существенной роли к 2045 году, целевому сроку достижения Германией климатической нейтральности. Эта технология, скорее, представляет собой инвестицию в энергоснабжение на вторую половину века.

Баланс возможностей и проблем

У Германии есть реальный шанс сыграть ведущую роль в мировой гонке за первый коммерческий термоядерный синтез. Существующая промышленная база, передовой исследовательский потенциал и политическая воля создают благоприятные условия. Немецкие компании работают над различными перспективными подходами и уже привлекли значительные частные инвестиции.

В то же время, нельзя недооценивать и существующие проблемы. Технические проблемы сложны, дефицит финансирования огромен, а международная конкуренция жёсткая. Существует риск, что Германия снова разработает технологию, которая затем будет коммерциализирована в других странах. Без решительных политических действий и упрощения регулирования лидерство Германии может быть быстро утрачено.

Ближайшие несколько лет будут иметь решающее значение. Если Германия выберет правильный курс, она действительно может стать первой страной, которая использует энергию звёзд для энергоснабжения Земли. Это станет не только научным триумфом, но и важным фундаментом для долгосрочной энергетической безопасности и защиты климата.

☑️ Наш деловой язык — английский или немецкий.

☑️ НОВИНКА: Переписка на вашем национальном языке!

Konrad Wolfenstein

Я был бы рад служить вам и моей команде в качестве личного консультанта.

Вы можете связаться со мной, заполнив контактную форму или просто позвоните мне по телефону +49 89 89 674 804 (Мюнхен) . Мой адрес электронной почты: wolfenstein ∂ xpert.digital

Я с нетерпением жду нашего совместного проекта.

☑️ Поддержка МСП в разработке стратегии, консультировании, планировании и реализации.

☑️ Создание или корректировка цифровой стратегии и цифровизации.

☑️ Расширение и оптимизация процессов международных продаж.

☑️ Глобальные и цифровые торговые платформы B2B

☑️ Пионерское развитие бизнеса/маркетинг/PR/выставки.

Машина для 3D-рендеринга AI и XR: пятикратный опыт Xpert.Digital в комплексном пакете услуг, исследования и разработки XR, PR и SEM — Изображение: Xpert.Digital

Xpert.Digital обладает глубокими знаниями различных отраслей. Это позволяет нам разрабатывать индивидуальные стратегии, которые точно соответствуют требованиям и задачам вашего конкретного сегмента рынка. Постоянно анализируя тенденции рынка и следя за развитием отрасли, мы можем действовать дальновидно и предлагать инновационные решения. Благодаря сочетанию опыта и знаний мы создаем добавленную стоимость и даем нашим клиентам решающее конкурентное преимущество.

Подробнее об этом здесь:

• Используйте 5-кратный опыт Xpert.Digital в одном пакете — всего от 500 евро в месяц