Интерес к термоядерной энергетике растет буквально по экспоненте — не только у ученых, но и у людей и организаций с деньгами. В их число входят и нефтяные мейджоры. К примеру, итальянская корпорация Eni входит в пул инвесторов, которые надеются построить коммерчески рентабельную термоядерную электростанцию к началу 2040-х годов. Вложения в термоядерные исследования увеличились в разы в последние годы, что совпало с довольно крупными прорывами, достигнутыми учеными самых разных стран. О том, в какой перспективе реальна экономически обоснованная термоядерная энергетика, какие страны могут получить заветный «Грааль» раньше и почему инвесторы резко активизировались в последние несколько лет — в материале «Известий».
Солнце есть у нас дома
С тех пор как термоядерный синтез был открыт в 1950-е годы, энергия превращения водорода в гелий, происходящего в звездах, в том числе и на Солнце, постоянно находилась в положении «когда-нибудь в будущем», являясь чем-то вроде философского камня или вечного двигателя современной науки. О ней постоянно писали фантасты, она всегда была «где-то рядом», но какого-то решительного продвижения не происходило. Технически задача была сложнейшая — обеспечить разогрев различных изотопов водорода до 50 млн градусов и удерживать эти температуры на протяжении длительного времени.
К началу 2010-х годов в секторе «вечного будущего» царил скептицизм. Физика оказалась сложнее ожиданий, а масштабные установки требовали колоссальных бюджетов. Большинство знаковых установок (TFTR в США, JET в Великобритании, JT-60 в Японии) либо закрылись, либо требовали глубокой модернизации. Однако затем произошла целая серия важных улучшений. Благодаря коммерциализации высокотемпературных сверхпроводников (ВСТП) стали создавать компактные магниты с полями 20+ Тесла. Это сделало возможным уменьшение габаритов реакторов в разы при той же мощности. Переход от углеродных стенок к вольфрамовым и бериллиевым покрытиям существенно снизил накопление и утечку трития. Наконец, появились численные модели турбулентности плазмы и алгоритмы машинного обучения для предотвращения срывов плазмы в реальном времени.
В результате в США, Китае, Европе и России начался настоящий бум новых проектов. Эта работа была в основном не очень заметна до 2022 года, когда в декабре в Ливерморской национальной лаборатории в Америке реактор, основанный на лазерно-инерциальном синтезе, впервые за десятки лет работы таких устройств дал положительный выход энергии. Вскоре этот рекорд начал побиваться раз за разом и к 2025 году американцы достигли показателя 8,6 мегаджоулей при затратах работы лазера в 2 мегаджоуля. Параллельно китайцам на токамаке EAST удалось удерживать высокотемпературную плазму в своем реакторе на протяжении более 1 тыс. секунд — еще недавно показатель в десятки секунд считался отличным.
Здесь стоит отметить, что до сих пор не определена оптимальная схема работы термоядерного реактора. Существуют три основных модели: основанные на магнитном удержании плазмы токамаки и стеллараторы, а также реакторы лазерного синтеза, основанные на инерциальном удержании. Токамак, старейшая из рабочих схем, представляет собой идеальный «пончик» (тор), снаружи которого стоят мощные магниты. В токамаке легче всего достигнуть необходимой температуры плазмы, но она в этой схеме капризна и турбулентна. Стелларатор — скорректированная модель токамака сложной «смятой» формы. Он идеален для непрерывной круглосуточной работы, плазма в нем «спокойная», ей не грозят внезапные срывы тока. Главный минус — невероятная техническая сложность производства. Инерциальный синтез основан на постоянных микровзрывах, обеспечивающихся лазером. Последние пока могут работать лишь несколько раз в сутки, тогда как нужно десятки раз в секунду.
До коммерческой работы далеко
Достижение научного положительного баланса энергии, когда из плазмы выделяется больше, чем было затрачено на ее нагрев, уже стало реальностью. Но для бизнеса значение имеет инженерный положительный баланс: электростанция должна выдавать в сеть больше электричества, чем потребляют все ее вспомогательные системы — от охлаждения сверхпроводящих магнитов до работы лазеров и насосов.
Переход от физики к экономике тормозится тремя инженерными барьерами. Первый — это деградация материалов. В процессе D-T (дейтерий-тритиевого) синтеза выделяется поток высокоэнергетичных нейтронов. Они бомбардируют стенки реактора, вызывая их охрупчивание и наводя радиацию в конструкции. Если внутреннюю обшивку коммерческого реактора придется менять каждые пару лет, стоимость обслуживания уничтожит любую рентабельность. Отрасли требуются новые сплавы, способные выдерживать многолетнюю нейтронную нагрузку.
Второй барьер — топливный цикл. Дейтерий легко добывается из морской воды, но тритий в природе практически не встречается. Мировые запасы этого изотопа измеряются десятками килограммов, а цена превышает $30 тыс. за грамм. Будущая электростанция должна производить тритий самостоятельно, облучая нейтронами оболочку из лития. Пока эта технология отработана только в компьютерных моделях.
Третий ограничитель кроется в съеме тепла. Термоядерный реактор — это, в сущности, сверхтехнологичный кипятильник. Энергию синтеза нужно перевести в теплоноситель, чтобы вращать стандартные паровые турбины. Интеграция плазменной камеры с температурой 100 млн градусов и водяного контура требует инженерных решений, которые еще предстоит масштабировать до промышленных размеров.
Премия за стабильность
С учетом таких сложностей возникает вопрос об оправданности затрат. Тут всё зависит от места, которое термоядерная генерация займет в мировом энергобалансе.
Главное преимущество синтеза — энергетическая плотность. Один килограмм термоядерного топлива (смеси дейтерия и трития) способен выдать столько же энергии, сколько сжигание 10 тыс. т каменного угля. В отличие от углеводородов, этот процесс не дает выбросов углекислого газа.
В сравнении с традиционными атомными электростанциями термояд исключает риск расплавления активной зоны. Процесс синтеза настолько сложен в поддержании, что при малейшем сбое или отключении питания плазма просто остынет за доли секунды. Реактор не оставляет после себя долгоживущих высокоактивных ядерных отходов, требующих захоронения на десятки тысяч лет. Радиоактивными становятся лишь элементы конструкции самого реактора, но период их полураспада ограничивается десятилетиями.
Наконец, в отличие от ветровой и солнечной генерации, термоядерная электростанция обеспечивает стабильную базовую нагрузку. Она способна работать круглосуточно независимо от погодных условий, устраняя потребность в гигантских аккумуляторных парках, которые удорожают себестоимость энергии из возобновляемых источников.
Капитал идет на помощь
Осознание этих преимуществ привело к смене модели финансирования. Десятилетиями термоядерные исследования оставались монополией государств. Символом этого подхода выступает ИТЭР — международный экспериментальный реактор во Франции. Проект страдает от хронических задержек и раздувания сметы: его стоимость уже превысила €25 млрд, а получение первой плазмы сдвинуто на следующее десятилетие.
Разочарование в неповоротливых мегапроектах спровоцировало бум частной инициативы. По данным Fusion Industry Association, к середине 2026 года совокупный объем частных инвестиций в сектор превысил $7,5 млрд. Деньги в индустрию направляют венчурные фонды, технологические миллиардеры (включая Билла Гейтса и Джеффа Безоса) и, что показательно, традиционные энергетические корпорации.
Итальянская Eni стала одним из крупнейших инвесторов американского стартапа Commonwealth Fusion Systems, выделившегося из Массачусетского технологического института. CFS делает ставку на высокотемпературные сверхпроводники для создания компактного токамака SPARC. Классический нефтяной бизнес рассматривает термоядерный синтез как страховку на случай полного отказа мировой экономики от ископаемого топлива. В отличие от зеленой возобновляемой энергетики, которая вызывает серьезное недовольство у граждан и политических сил самых разных стран, «энергия будущего» нейтральна и пока нравится всем.
США пока удерживают лидерство по объему привлеченного капитала (компании TAE Technologies, Helion Energy, CFS), но Китай сокращает разрыв агрессивными темпами. Опираясь на государственные гранты и региональные фонды, китайские стартапы привлекают рекордные суммы. В 2025–2026 годах компания Neo Fusion привлекла более $200 млн на разработку компактных установок, а стартап Energy Singularity из Шанхая первым в мире успешно запустил токамак, полностью построенный на высокотемпературных сверхпроводниках. Пекин и Вашингтон соревнуются за право первыми запатентовать коммерческий дизайн. На данный момент Китай вкладывает в сектор больше, чем остальные игроки, вместе взятые.
В Европе свои проекты продвигают британская Tokamak Energy (сферические токамаки) и немецкие компании, разрабатывающие лазерные системы. Россия сохраняет сильные позиции в академической среде и выступает поставщиком ряда ключевых компонентов для ИТЭР, а также разрабатывает гибридные установки (синтез-деление) на базе Курчатовского института.
Сроки и прогнозы
Увеличение финансирования заставило аналитиков пересмотреть старую отраслевую шутку о том, что термоядерная энергия «всегда находится в 30 годах от нас». Экспертные консенсус-прогнозы становятся более определенными.
Руководство Eni и представители стартапов оценивают сроки начала коммерческой работы термоядерных электростанций в схожем ключе. Конец 2020-х и начало 2030-х годов станут периодом запуска демонстрационных установок. Их цель — доказать возможность непрерывной генерации и достижения инженерного положительного баланса.
Внедрение первых коммерческих станций мощностью от 50 до 200 МВт ожидается в первой половине 2040-х годов. На этом этапе главной задачей станет снижение нормированной стоимости электроэнергии. Первые киловатты термоядерного электричества будут дорогими из-за высоких капитальных затрат на строительство станций. Аналитики профильных агентств прогнозируют, что экономическая рентабельность, позволяющая термояду конкурировать с газовой генерацией по цене, будет достигнута к 2050 году, когда отрасль выйдет на серийное производство компонентов реакторов. Вложения, которые инвесторы делают сегодня, нацелены на монополизацию интеллектуальной собственности рынка, а страна, которая укротит «солнечную» стихию первой, получит колоссальное преимущество, возможно, по своему влиянию превосходящее выигрыш от раннего внедрения искусственного интеллекта.