Timothy Gardner
路透华盛顿12月18日 - 数十年来,科学家和公司一直在努力利用聚变能--即点燃太阳的过程--在地球上发电。
美国总统特朗普的社交媒体公司特朗普媒体和科技集团DJT.O与谷歌支持的TAE科技公司(TAE Technologies)周四宣布了一项价值60亿美元的交易 (link),这是该行业的最新进展,但距离商业化还有很长的路要走。
什么是核聚变?
聚变能是太阳和恒星的燃烧过程,当氢同位素等轻原子在极高的压力和温度下被迫融合在一起,从而释放出巨大能量时,就会产生聚变能。
如今的核反应堆则是通过核裂变,即原子分裂来释放能量。
公司和国家实验室的物理学家们正在争分夺秒地复制核聚变反应,希望生产出低污染、低放射性废料的电力。如果成功,核聚变有朝一日可以帮助满足美国几十年来首次因人工智能、加密货币和制造业而上升的电力需求。
包括 TAE 和 Commonwealth Fusion Systems (link) 在内的支持者希望在 2020 年代末到 2030 年代初建造发电厂,开始向电网输送电力。
有哪些障碍?
2022 年,劳伦斯-利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Lab)的科学家们利用激光在核聚变实验 (link) 中首次实现了净能量增益。此后,该实验室又复制了这一突破,但与当初发射激光的能量相比,实验输出的能量微乎其微。
物理学家迄今为止所实现的短暂聚变反应需要长期持续进行,才能产生可靠的电力。
聚变公司还需要开发能够长期承受连续中子轰击的材料和设备。为了成为一种广泛的电力来源,核聚变很可能必须取代现有的电力基础设施。
有哪些技术?
大多数核聚变公司都在尝试使用激光或大型磁铁来驱动核聚变反应。TAE 计划使用磁铁和中性粒子束,而不是激光来进行核聚变。
哪些国家正在推进核聚变?
根据总部设在美国的核聚变工业协会(FIA)的数据,美国有29家核聚变开发商,英国有4家,而中国、德国和日本各有3家。
中国似乎 (link) 正在绵阳建设一个大型激光点火聚变研究中心,类似于劳伦斯-利弗莫尔的聚变设施。这一发展将有助于核武器设计和发电探索工作。
哪些上市公司正在投资?
FIA 今年早些时候表示,核聚变公司已获得近 90 亿美元的私人资金。
雪佛龙CVX.N、西门子能源ENR1n.DE、纽柯NUE.N和谷歌的AlphabetGOOGL.O等几家公司都对核聚变公司进行了投资。
由OpenAI的山姆-奥特曼(Sam Altman)和软银的风险投资部门支持的初创公司Helion Energy在7月 (link),该公司表示已开始在计划中的核聚变发电厂的场地上施工,该发电厂将在2028年前为微软MSFT.O的数据中心供电。
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