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核聚变技术里程碑式突破! 无线能源时代即将来临 行业公司积极寻求商业化

2022-12-15 05:46:07
楼喆
FX168编辑
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摘要:周三(12月13日),美国能源部表示,联邦研究机构的科学家在核聚变研究方面取得了突破,能源部长Jennifer Granholm和其他政府官员在华盛顿特区美国能源部总部举行的新闻发布会上表示,这一里程碑被称为聚变点火,是前所未有的。长期以来,核聚变一直被视为清洁、几乎取之不尽的潜在能源。

FX168财经报社(北美)讯 周三(12月13日),美国能源部表示,联邦研究机构的科学家在核聚变研究方面取得了突破,长期以来,核聚变一直被视为清洁、几乎取之不尽的潜在能源。

能源部长Jennifer Granholm和其他政府官员在华盛顿特区美国能源部总部举行的新闻发布会上表示,在加利福尼亚州利弗莫尔的劳伦斯利弗莫尔国家实验室进行的受控聚变反应产生的能量多于消耗的能量。

据美国能源部称,这一里程碑被称为聚变点火,是前所未有的。能源部长Jennifer Granholm表示:“这就是美国领先的地位,我们才刚刚开始。这一突破将被载入史册。”

该实验室耗资数十亿美元的国家点火设施的研究人员十多年来一直在研究核聚变,他们使用激光创造条件,使氢原子聚变并释放大量能量。自该设施于2009年开始运营以来,产生净能量增益的聚变反应的目标,也就是将聚变转化为实用能源的关键一步,一直困扰着科学家。

但12月5日在该设施进行的一项实验产生了3.1 兆焦的聚变能量,而用于触发反应的能量为2.05兆焦。

据马德里国立远程教育大学 (UNED) 的工程学教授Rafael Juárez Mañas所述,核聚变对研究人员、投资者和公司的广泛吸引力源于其作为能源替代能源的潜力,该能源涉及燃烧化石燃料和释放温室气体,这是“迫在眉睫的能源和气候危机”期间的及时目标。

目前现有的核电站,负责世界上约10%的电力,通过核裂变发电,其中能量是通过分裂铀等重原子产生的。

裂变产生的放射性废物可以持续数千年。但核聚变不会产生这种浪费。它也不产生二氧化碳和其他温室气体。为聚变反应提供燃料的氢原子基本上是无限供应的。但据核聚变研究人员称,这项技术的商业应用可能还需要几年甚至几十年的时间。

罗彻斯特大学激光能量学实验室的资深科学家Jonathan Davies表示,国家点火装置的激光器效率不到1%。该设施使用数百兆焦耳的电力来产生产生约3兆焦耳聚变能所需的激光。激光聚变发电厂必须每秒发射10次才能提供合理的电力输出。

世界各地的聚变研究人员使用各种方法来触发和控制受控聚变反应。利弗莫尔设施使用近200台激光器将氢原子加热和压缩到超过1.8亿华氏度的温度,压力超过地球大气层的1000亿倍。这些极端条件会产生一种称为等离子体的物质状态,氢原子在其中融合。同样的过程为太阳和其他恒星提供动力。

尽管面临科学和工程方面的挑战,私人投资者一直在向这个新兴行业投入资金。

据聚变工业协会称,超过30家公司(其中大多数在美国)正在寻求聚变商业化,并已筹集了超过50亿美元。这些公司争先恐后地成为第一家制造净能源机器的公司,而且要通过向电网提供发电厂规模的电力来将其商业化。

能源咨询公司Veriten和Segra Capital Management的核能专家Brett Rampal说:“净能能是一个很好的主张,但净能不是净功率。”虽然许多人表示他们可以更快地达到里程碑,但Rampal 预计一些拥有原型的私人聚变公司可以在十年内实现净功率,并且在此之后的五到十年内可能会有一些商业产品演示。

尽管如此,核聚变公司仍将国家点火装置的结果视为实现净功率的一个重要里程碑。

聚变公司TAE Technologies首席执行官Michl Binderbauer表示:“这是验证理论并支持我们在聚变能领域不断发展的工作的关键一步。”该公司已融资12亿美元。

Commonwealth Fusion Systems LLC首席执行官兼联合创始人Bob Mumgaard是麻省理工学院的一家衍生公司,已筹集了超过18亿美元的资金,他称净能源结果是聚变行业的验证器。“这些激动人心的结果是多年工作的结晶,证明聚变科学值得投资。”

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