參考消息網(wǎng)5月11日報道據(jù)法新社5月6日報道,在重大技術(shù)進步和巨額私人投資的推動下,美國核聚變部門已經(jīng)改弦更張,預(yù)計將在10年內(nèi)大規(guī)模發(fā)電。
麻省理工學(xué)院教授丹尼斯·懷特總結(jié)道:“這不再僅僅是科學(xué)問題,而是產(chǎn)品交付問題”,他認為這是核聚變的“轉(zhuǎn)折點”。
如果說幾十年來,以太陽的方式產(chǎn)生能量——核聚變能做到這一點——的古老夢想推動了基礎(chǔ)研究發(fā)展,那么該項目現(xiàn)在正吸引私營部門的興趣。
兩年內(nèi),后者投資增加一倍多,到2023年底總投資達59億美元,而公共部門的投資僅為2.71億美元。
在接受核聚變行業(yè)協(xié)會(FIA)調(diào)查的各國初創(chuàng)企業(yè)中,約有三分之二的企業(yè)認為,最遲在2035年,第一座核聚變電站將并入電網(wǎng)。
去年,年輕的氦核能源公司甚至與微軟公司簽署了協(xié)議,計劃在2029年提供50兆瓦的電力。
在國際能源界高端會議“劍橋能源周”上,初創(chuàng)企業(yè)聚焦能源公司的普拉韋什·帕特爾表示,除了私人資金的涌入,該行業(yè)蓬勃發(fā)展還因為“過去兩年中,科學(xué)證明這是可能的”。
他說,“這就像萊特兄弟起飛時一樣”,他指的是1903年那場被認為是動力飛機的首次飛行。
在重要的里程碑中,2022年12月在加利福尼亞州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室進行的實驗,被認為是最引人注意的。那次實驗產(chǎn)生的能量第一次超過消耗的能量。
聚變是在密閉空間中,超過一億攝氏度的溫度下,將兩個氫原子核(通常是氘和氚)結(jié)合在一起。
它們聚合形成氦核并釋放中子,中子轟擊反應(yīng)堆壁,使其溫度升高。然后,利用水與反應(yīng)堆外部接觸時產(chǎn)生的蒸汽將熱量轉(zhuǎn)化為電能。
核聚變的優(yōu)勢在于,它不會產(chǎn)生排放物,也不會像它的表兄弟裂變那樣有事故風(fēng)險,而且還有產(chǎn)生廢物少得多的優(yōu)點。
大多數(shù)初創(chuàng)公司都選擇最著名的反應(yīng)堆模型——托卡馬克核聚變裝置使用的磁約束技術(shù)。這與勞倫斯利弗莫爾國家實驗室使用激光的慣性約束方法不同。
氦核能源公司則是直接從反應(yīng)堆內(nèi)部回收能量,無需使用蒸汽,而且其過程不會產(chǎn)生中子,從而避免對反應(yīng)堆壁的沖擊和侵蝕。
其發(fā)言人說,這種方法“讓我們在商業(yè)化道路上占得先機”。
直到最近,核聚變的經(jīng)濟可行性似乎還不確定,因為磁約束需要制造巨大的磁鐵。
但是,麻省理工學(xué)院和聯(lián)邦核聚變系統(tǒng)公司的研究人員最近發(fā)表研究結(jié)果,表明使用比最初想象小得多的磁鐵進行聚變是可能的。
丹尼斯·懷特告訴麻省理工學(xué)院新聞網(wǎng)站:“一夜之間,每瓦特的成本降至四十分之一。”他說,“現(xiàn)在聚變有機會”在能源供應(yīng)中成為現(xiàn)實。
聯(lián)邦核聚變系統(tǒng)公司擁有20億美元私人資本,是迄今為止該行業(yè)籌集資金最多的公司。該公司計劃在明年啟動其示范反應(yīng)堆SPARC,然后在21世紀30年代初啟用其第一座發(fā)電站。
目前仍有許多不確定因素,但如果成功,聯(lián)邦核聚變系統(tǒng)公司和氦核能源公司將使美國成為第一個實現(xiàn)核聚變發(fā)電商業(yè)化的國家,而其他國家最早預(yù)計在2035年實現(xiàn)這一目標。
普拉韋什·帕特爾強調(diào)指出:“聯(lián)邦核聚變系統(tǒng)公司是很好的例子,說明私營部門與公共部門相比,在實現(xiàn)商業(yè)目標方面的能力”。
丹尼斯·懷特承認,“美國在某種程度上具有優(yōu)勢”,他提到大學(xué)實驗室具有“比其他國家更好地將研究成果(轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品)”的能力,以及濃厚的風(fēng)險投資文化,這使得初創(chuàng)企業(yè)得以起步。
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