Американская компания Commonwealth Fusion Systems (CFS), занимающаяся разработками в области термоядерного синтеза, объявила о партнерстве с Nvidia и Siemens для создания цифрового двойника своего термоядерного реактора SPARC.
Компании утверждают, что будут использовать искусственный интеллект (ИИ) и инструменты промышленной обработки данных, чтобы ускорить переход к коммерческой термоядерной энергетике.
Объявление было сделано на выставке CES, где генеральный директор и соучредитель CFS Боб Мумгаард появился на сцене вместе с руководителями Nvidia и Siemens. Токамак-реактор SPARC – это компактное устройство для термоядерного синтеза, которое, как ожидается, станет предшественником первого коммерческого реактора компании. Он расположен в штаб-квартире компании в штате Массачусетс.
По данным CFS, система цифрового двойника будет интегрировать инженерные, производственные и операционные данные из портфеля Siemens Xcelerator, включая NX Designcenter и программное обеспечение для управления жизненным циклом продукции (PLM) Teamcenter, которые уже используются CFS для проектирования, каталогизации и управления сложными узлами SPARC. Затем данные будут передаваться в рабочие процессы моделирования и симуляции CFS, что позволит применять инструменты на базе ИИ на протяжении всего жизненного цикла машины.
Кроме того, CFS будет использовать библиотеки Nvidia Omniverse и OpenUSD для объединения данных с классическими физическими симуляциями и моделями с поддержкой ИИ, создавая виртуальную копию термоядерного реактора SPARC, которая работает параллельно с физической машиной. По данным компании, цифровой двойник позволит инженерам проводить симуляции, проверять гипотезы и быстро сравнивать экспериментальные результаты SPARC с прогнозируемыми показателями.
“Эта технология позволяет нам сжать годы ручного экспериментирования в недели понимания того, как работают эти машины”, – сказал Мумгаард. “Благодаря этому сотрудничеству мы демонстрируем, как ИИ и интегрированное цифровое проектирование могут ускорить прогресс от проектирования до подачи электроэнергии в сеть”.
В отличие от традиционных симуляций, которые обычно используются только на этапе проектирования, Мумгаард сказал, что цифровой двойник останется активным на протяжении всей работы SPARC, непрерывно потребляя данные с машины и сравнивая их с высокоточными симуляциями. Компания заявила, что такой подход направлен на улучшение понимания поведения машины, сокращение времени ввода в эксплуатацию и ускорение итераций для будущих коммерческих термоядерных электростанций.
“Используя программное обеспечение Siemens NX и библиотеки Nvidia Omniverse для создания высокоточного цифрового двойника SPARC, CFS сможет ускорить проектирование и сократить сроки перехода к чистой энергии”, – сказал Рев Лебаредиан, вице-президент по Omniverse и технологиям моделирования в Nvidia.
В ходе пресс-конференции перед объявлением CFS заявила, что сотрудничество дополнит ее существующие партнерские отношения в области ИИ, включая работу с Google DeepMind, направленную на физику и управление плазмой. Сделка с Nvidia-Siemens, напротив, нацелена на более широкую промышленную систему, включая производство, эксплуатацию установок и полную интеграцию машин.
В дополнение к поддержке разработки своего реактора SPARC, CFS также будет использовать цифровые инструменты Siemens для повышения эффективности производства и эксплуатации на своем заводе по производству высокотемпературных сверхпроводящих магнитов в Девенсе, штат Массачусетс. На заводе недавно был завершен монтаж первого из 18 тороидальных полевых магнитов SPARC.
“Соединяя Siemens Xcelerator с библиотеками визуализации Nvidia AI, мы демонстрируем, что сквозные цифровые рабочие процессы не просто эффективны, они преобразуют”, – сказал Дел Кости, президент и управляющий директор Siemens Digital Industries Software в Америке.
CFS планирует получить первую плазму от SPARC в 2027 году, а первая коммерческая термоядерная электростанция ARC, как ожидается, начнет поставлять электроэнергию в сеть в начале 2030-х годов. Мощность станции ARC запланирована на уровне 400 МВт и связана с долгосрочным соглашением о покупке электроэнергии (PPA) с Google, которая в прошлом году обязалась выкупать 200 МВт с электростанции после ее завершения.
Проект ARC разрабатывается в индустриальном парке James River в округе Честерфилд. Если он достигнет операционного статуса в срок, ожидается, что это будет первый в своем роде термоядерный проект, поставляющий электроэнергию в электрическую сеть.
Компания, основанная в 2018 году, привлекла почти 3 миллиарда долларов финансирования. В ходе последнего раунда финансирования B2 она привлекла 863 миллиона долларов при поддержке венчурного подразделения Nvidia, NVentures.
В отличие от деления, которое расщепляет тяжелые атомы, термоядерный синтез генерирует энергию путем слияния легких ядер. В случае коммерциализации он может обеспечить огромный, почти безграничный источник энергии. Тем не менее, остаются серьезные препятствия, а именно: высокие затраты, управление теплом и удержание плазмы, которые отодвинули большинство оценок коммерциализации за пределы 2040-х годов.
Несмотря на опасения, термоядерный синтез набирает обороты в индустрии центров обработки данных, и все больше и больше гиперскейлеров стремятся инвестировать в эту технологию. Google также поддержала разработчика термоядерного синтеза TAE Technologies, которая недавно привлекла более 150 миллионов долларов в ходе последнего раунда финансирования.
Всегда имейте в виду, что редакции некоторых изданий могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
9/8
Автор – Zachary Skidmore
