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微软豪赌核聚变:签订从 Helion Energy 公司购买电力的协议

2023/5/10 21:52:15 来源:IT之家 作者:远洋 责编:远洋

IT之家 5 月 10 日消息,核聚变技术能够带来潜在无限的清洁能源,微软认为这项技术已经接近可以接入电网。该公司今天宣布了一项令人惊讶的协议 —— 将从核聚变公司 Helion Energy 购买电力。

Helion Energy 公司开发了一台核聚变发电机,计划于 2028 年在华盛顿州的一个电网上投入运行。目标是产生至少 50 兆瓦的功率,数字虽小但意义重大,超过了美国前两个风电场目前的 42 兆瓦发电能力。

“这是我听过的最大胆的事情。”芝加哥大学理论物理学家罗伯特・罗斯纳说,“在这类问题上,我永远不会说不可能。但如果他们成功了,那将是惊人的。”专家们对于世界何时能建设第一座核聚变发电厂的乐观估计,从本世纪末到几十年后不等。Helion 的成功取决于在极短的时间内取得惊人的突破,然后将其技术商业化,使其在成本上能与其他能源竞争。

然而,Helion 并不畏惧。“这是一份有约束力的协议,如果我们不能建造出核聚变系统,就会有经济惩罚。”Helion 的创始人兼首席执行官大卫・柯特利告诉 The Verge,“我们 已经承诺要建造出一个系统,并将其商业化地卖给微软。”

核聚变系统是如何工作的?

简单来说,核聚变模仿了恒星产生光和热的方式。在我们的太阳中,氢原子核融合在一起,形成氦并产生巨大的能量。自从上世纪 50 年代以来,科学家们一直试图以一种可控的方式复制这个过程。(他们已经能够以一种不可控的方式复制,也就是氢弹。)

这与我们今天拥有的通过裂变释放能量的核电站相反,裂变是将原子分裂开来。裂变的一个主要缺点是它会留下不稳定的核素,它们可能会存在放射性达数百万年。核聚变避免了放射性废物问题,因为它基本上只是创造了新的氦原子。

目前最先进的尝试通过核聚变发电使用了一种通过强大的激光束击中一个微小的靶子或依靠磁场来约束超高温物质(称为等离子体)的一种机器(称为托卡马克)。Helion 没有使用这两种方法,该公司正在开发一种 40 英尺(IT之家备注:约 12.19 米)长的设备,称为等离子体加速器,可以将燃料加热到 1 亿摄氏度,将氘(一种氢同位素)和氦-3 加热成等离子体,然后使用脉冲磁场将等离子体压缩到发生聚变的程度。

解决能源效率问题对于实现核聚变发电至关重要,毕竟需要极高的温度和压力才能迫使原子融合在一起。直到最近,研究人员还无法做到这一点,总是会消耗掉比聚变反应实际产生的更多的能量。去年 12 月,激光实现了一个巨大的突破,称为“聚变点火”,意味着首次触发了一种导致净能量增加的聚变反应,这是 Helion 尚未达到的一个重要里程碑。

获取足够的氦-3 燃料可能是另一个挑战,这是一种非常稀有的同位素,用于量子计算和医学成像。然而,Helion 称他们已经申请了一种自己制造氦-3 的专利,通过在其等离子体加速器中将氘原子融合在一起。

假设 Helion 能够做到这一切,他们仍然必须确保能以一种负担得起的方式做到这一点,其产生的电力的成本必须与今天的发电厂、太阳能和风力发电场相当或更便宜。该公司没有透露在与微软达成的购电协议中的价格,但柯特利说,该公司的目标是有一天将成本降低到每千瓦时 1 美分。

但正如几十年来对核聚变梦想所面临的情况一样,我们只能拭目以待。

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关键词:核聚变微软

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