摘要:核聚变,简单来说,就是在地球上模拟太阳内部的反应,把氢的同位素氘和氚在超高温高压下聚变成氦,释放出巨大能量。这简直就是能源界的终极梦想!它不产生温室气体,对环境十分友好;燃料来源几乎取之不尽,海水中的氘足够人类使用100亿年;而且放射性废料极少。然而,实现核聚
在当今这个能源需求日益增长、传统能源面临诸多困境的时代,核聚变作为一种极具潜力的新能源,正吸引着全球的目光,一场激烈的“太阳争夺战”已然打响。
核聚变,简单来说,就是在地球上模拟太阳内部的反应,把氢的同位素氘和氚在超高温高压下聚变成氦,释放出巨大能量。这简直就是能源界的终极梦想!它不产生温室气体,对环境十分友好;燃料来源几乎取之不尽,海水中的氘足够人类使用100亿年;而且放射性废料极少。然而,实现核聚变的难度超乎想象,要把等离子体加热到1.5亿摄氏度,还要用磁场或激光约束住,就像用橡皮筋捆住氢弹一样困难。
全球各国都在这场“造太阳”竞赛中全力以赴。美国的企业技术路线多样,Helion Energy采用独特技术,与微软签购电协议,计划2028年建发电厂;Commonwealth Fusion Systems由MIT孵化,专注高温超导磁体,有望2035年并网发电;TAE Technologies另辟蹊径,设备小型化适合偏远地区。中国则通过产学研一体化加速发展,上海电气为“中国环流三号”提供核心部件,西部超导提供关键线材,新奥集团建成“玄龙 -1”装置。欧洲老牌强国与初创企业也不甘落后,英国的First Light Fusion和Tokamak Energy都有各自的研发计划和目标。此外,瑞典、日本等国家也在小众技术路线上寻求突破。
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不过,核聚变从实验室走向商业化还面临不少技术瓶颈。能量净增益方面,目前最好成绩持续时间极短,商用要求更高且要稳定运行。材料难题也很棘手,等离子体产生的中子会破坏容器壁,虽然中国研发出高性能材料,但仍需进一步改进。成本控制同样关键,像ITER项目预算高昂,降低成本才能让核聚变更具竞争力。
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值得庆幸的是,在投资与合作方面,各方都给予了大力支持。科技巨头纷纷投入大量资金,微软、谷歌等累计投入超50亿美元。各国政府也积极加码,美国、英国都有专项资金支持,中国将核聚变纳入“十四五”规划。国际合作更是紧密,35国参与ITER项目,中国与欧盟也在相关技术上深度合作。
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对于未来,科学家们满怀期待。预计2030年代,首批示范堆将并网发电,虽然初期电价较高,但随着技术成熟,到2050年,核聚变有望占全球电力供应的10%,彻底改变能源格局。
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这场“太阳争夺战”意义非凡,它不仅是一场技术的较量,更是人类应对气候变化、解决能源危机的关键一战。如果核聚变能够成功实现商业化,那将为人类带来取之不尽、用之不竭的清洁能源,减少对传统化石能源的依赖,缓解环境污染和温室效应等问题。当夜晚灯光亮起,也许那就是来自人类制造的“微型太阳”的光芒,照亮我们走向可持续发展的未来。
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来源:思学财经观