Американская частная компания Commonwealth Fusion Systems (CFS) объединяет усилия с технологическими гигантами NVIDIA и Siemens для ускорения коммерциализации термоядерной энергетики. Партнеры создадут «цифрового двойника» прототипа термоядерной установки SPARC, используя искусственный интеллект и инструменты управления данными для оптимизации и ускорения разработки.
В основе цифрового двойника лежат технологии из портфеля промышленного программного обеспечения Siemens Xcelerator, включая системы для проектирования и управления жизненным циклом продукта. Эти инструменты CFS уже использует для создания и обработки чертежей и сборок установки. Интеграция с библиотеками NVIDIA Omniverse и форматом OpenUSD позволит объединить данные с классическими и ИИ-моделями физических процессов, создавая полномасштабную виртуальную копию SPARC.
Эта виртуальная модель предоставит инженерам CFS удобный способ для проведения симуляций, проверки гипотез и быстрого сравнения экспериментальных данных с результатами моделирования. Возможность оперативно анализировать данные и вносить итеративные улучшения призвана значительно приблизить момент, когда термоядерный синтез станет коммерческой реальностью.
«CFS сможет сжать годы ручных экспериментов до недель виртуальной оптимизации с помощью цифровой инфраструктуры, разработанной NVIDIA и Siemens, – заявил Боб Мумгаард, соучредитель и генеральный директор Commonwealth Fusion Systems. – В рамках этого сотрудничества мы демонстрируем, как искусственный интеллект и интегрированные цифровые технологии могут ускорить прогресс – от проектирования до подачи энергии в сеть. Это позволит нам трансформировать подходы к созданию и эксплуатации термоядерных установок в гонке за коммерческой энергией синтеза».
«Для создания коммерческого термоядерного синтеза нам необходимо моделировать и решать невероятно сложные физические задачи, – отметил Рев Лебаредиан, вице-президент по технологиям Omniverse и симуляции в NVIDIA. – Используя программное обеспечение Siemens NX и библиотеки NVIDIA Omniverse для создания высокоточного цифрового двойника SPARC, CFS сможет ускорить свои инженерные разработки и сократить сроки получения чистой энергии».
«Объединяя Siemens Xcelerator с библиотеками визуализации NVIDIA на базе ИИ, мы демонстрируем, что сквозные цифровые рабочие процессы не просто эффективны, они преобразующи, – добавил Дел Кости, президент и управляющий директор Siemens Digital Industries Software в Северной и Южной Америке. – Термоядерный синтез сложен, но данные не лгут. Когда вы собираете реальную производственную информацию, применяете ИИ и прогоняете тысячи сценариев, вы устраняете догадки и ускоряете инновации. Это будущее промышленной инженерии».
В настоящее время Commonwealth Fusion Systems ведет строительство прототипа SPARC в своей штаб-квартире в Девенсе, штат Массачусетс. Установка описывается как компактное устройство с сильным магнитным полем, способное генерировать чистую энергию. По размерам она сопоставима с существующими термоядерными установками среднего размера, но обладает гораздо более мощным магнитным полем. Устройство в форме тора будет использовать мощные электромагниты для создания условий, необходимых для синтеза, включая температуру внутри свыше 100 миллионов градусов Цельсия. Цель SPARC – произвести 50–100 МВт термоядерной энергии.
Планируется, что SPARC проложит путь к созданию первой коммерчески жизнеспособной термоядерной электростанции под названием ARC. Ее проектная мощность составит около 400 МВт-эл., чего достаточно для энергоснабжения крупных промышленных объектов или примерно 150 000 домов. Ожидается, что ARC начнет поставлять электроэнергию в сеть в начале 2030-х годов. Интерес к проекту уже проявили крупные инвесторы: в июле прошлого года Google подписала с Commonwealth Fusion Systems соглашение об инвестициях и закупке 200 МВт мощности с первой коммерческой станции ARC, которая будет построена в Вирджинии.
