北京時間 9 月 9 日早間消息,隨著一項關鍵技術的成功測試 —— 一種非常強大的磁鐵且消耗的能源非常少,核聚變在從實驗室走向商業(yè)可行性的過程中邁出了關鍵的一步。

新能源初創(chuàng)公司 Commonwealth Fusion Systems(以下簡稱“CFS”)和麻省理工學院等離子體科學與聚變中心(以下簡稱“PSFC”)周三表示,在 PSFC 所在的馬薩諸塞州劍橋市的當?shù)貢r間周日上午 6 點,它們完成了對這項技術的測試。
在測試中,目標磁鐵的磁感應強度達到了 20 特斯拉。作為參考,20 特斯拉較傳統(tǒng)核磁共振(MRI)掃描的磁感應強度高出 12 倍。
PSFC 主任、CFS 聯(lián)合創(chuàng)始人丹尼斯?懷特(Dennis Whyte)周三在一次電話會議上向與會記者表示,在磁感應強度達到 20 特斯拉的同時,這種磁鐵只消耗了約 30 瓦能量 —— 比麻省理工學院之前測試過的傳統(tǒng)銅導磁體 2 億瓦的能量消耗低了幾個數(shù)量級。
核聚變是為太陽和其他恒星提供能量的物理反應。當兩個更小、更輕的原子核合并在一起,形成一個更重的原子核并釋放能量時,就會發(fā)生核聚變。如果核聚變能在地球上實現(xiàn)并商業(yè)化,則可提供幾乎無限的清潔能源,而不會像核裂變那樣產(chǎn)生可能會保持數(shù)千年放射性的廢物。
CFS 和 PSFC 表示,這種新磁鐵足夠強大,當它們的團隊用其建造一個被稱為“托卡馬克”(tokamak)的甜甜圈形狀的聚變機時,將可獲得“凈能量”,也就是聚變機產(chǎn)生的能量比啟動和維持反應所需的能量更多。
到目前為止,還沒有一家公司能夠?qū)崿F(xiàn)凈能量核聚變,各種試驗中聚變反應產(chǎn)生的所有能量都被用于啟動和維持反應。聚變工業(yè)協(xié)會(Fusion Industry Association)的 CEO 安德魯?霍蘭德(Andrew Holland)在接受采訪時表示:“到目前為止,還沒有任何公司、大學、國家實驗室或政府實現(xiàn)了聚變能量平衡的目標?!?/p>
CFS 和 PSFC 的科學家和工程師表示,新磁鐵技術的成功性能是核聚變技術商業(yè)化開發(fā)進程中的關鍵一步。
懷特表示:“我們認為,這種磁鐵將改變聚變科學和能源的發(fā)展軌跡,并最終改變整個世界的能源格局?!?/p>
霍華德也認為,CFS 和 PSFC 將可實現(xiàn)核聚變商業(yè)化的目標。他表示:“這是一件大事。”
“這不是炒作,而是現(xiàn)實。隨著整個核聚變行業(yè)的進步,我們看到一種新的、清潔的、可持續(xù)的、始終可用的能源正在誕生?!被籼m德說道。
在上周日的實驗中,為了制造能夠達到 20 特斯拉的磁鐵,CFS 和 PSFC 使用了高溫超導體。
“這種磁鐵的規(guī)模和性能與麻省理工學院 5 年前結(jié)束實驗的非超導磁鐵相似,”懷特表示,但兩者“在能源消耗方面的差異是相當驚人的”。
CFS 尚未實現(xiàn)營收,該公司已經(jīng)從少數(shù)投資者那里籌集了超過 2.5 億美元資金,其中包括備受矚目的可持續(xù)發(fā)展投資基金 Breakthrough Energy Ventures,該基金的支持者包括比爾?蓋茨(Bill Gates)、杰夫?貝索斯(Jeff Bezos)、理查德?布蘭森(Richard Branson)和瑞-達利歐(Ray Dalio)等。
CFS 團隊表示,上周日展示的高溫超導磁體將被用于名為“SPARC”的聚變測試裝置,該裝置已經(jīng)在馬薩諸塞州的德文斯(Devens)進行建設,有望在 2025 年之前展示聚變帶來的凈能量,而該公司的第一座聚變發(fā)電廠(名為 ARC)計劃在本世紀 30 年代初上線。
在周三召開的電話會議上,CFS 的 CEO 鮑勃?蒙加德(Bob Mumgaard)表示,SPARC“不是一個商業(yè)系統(tǒng),因為它還不能 30 年如一日地向人們輸送電力”。他指出,SPARC 和 ARC 的區(qū)別在于“可靠性和壽命”,就像是先要制造一架測試飛機,然后再制造載客飛機那樣。
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