Холодный захват. В США научились добывать редкий гелий-3 для квантовых компьютеров
Космический стартап Interlune представил технологию Cold Capture, позволяющую получать гелий-3 чистотой 99% из обычного гелия марки A. Разработка получила поддержку ВВС США.
Об этом сообщает Interesting Engineering.
Гелий-3 необходим для охлаждения сверхпроводящих квантовых компьютеров почти до абсолютного нуля. Однако этот изотоп крайне редок. В настоящее время его получают из стареющих запасов трития, которых осталось мало, а их расширение обходится слишком дорого. Не спасают даже новые газовые месторождения.
Система Cold Capture подключается к уже существующим заводам по сжижению гелия и извлекает изотоп непосредственно из крупных объединенных потоков, благодаря чему получает его в гораздо больших количествах, чем могло бы дать отдельное газовое месторождение. Хитрость в том, что гелий-3 и обычный гелий-4 химически идентичны. Разделить их удается лишь благодаря едва уловимым физическим различиям, проявляющимся при экстремально низких температурах. Система охлаждает газ почти до абсолютного нуля и разделяет изотопы методом криогенной дистилляции.
«Каждый литр гелия, производимого в мире, содержит следы гелия-3. Система Cold Capture подключается к существующей инфраструктуре заводов по сжижению гелия, чтобы извлекать этот гелий-3 и превращать его в ценный продукт», — пояснил соучредитель и генеральный директор Interlune Роб Мейерсон.
В прошлом году США произвели около 81 миллиарда литров гелия. Если бы системы Cold Capture были установлены на всех перерабатывающих заводах страны, компания могла бы ежегодно получать 2,5 килограмма гелия-3 — втрое больше, чем имеется у США сейчас.
ВВС США заключили с компанией Interlune контракт на наращивание производства. Еще почти 500 миллионов долларов компания получила авансом по соглашениям о поставках с Bluefors и Maybell Quantum — производителями систем квантового охлаждения.
«Cold Capture использует тонкие физические различия между двумя изотопами при криогенных температурах для получения гелия-3 в процессе, рассчитанном на масштабирование», — сказал технический директор Interlune Гэри Лай.
Следующий шаг — Луна, где солнечный ветер за миллиарды лет накопил в грунте миллионы тонн гелия-3. По замыслу Interlune, туда доставят то самое криогенное оборудование. Тяжелые экскаваторы будут зачерпывать тысячи тонн реголита, извлекать из него летучие газы путем нагрева и тут же, на месте, выделять изотоп методом дистилляции.