全球第一座核聚变电厂即将开建!没有锅炉不烧开水,怎么发电?

B站影视 电影资讯 2025-03-27 05:07 3

摘要:如今,美国核聚变能源公司 Helion 的一则重磅消息,如同在能源领域投入了一颗巨石,激起千层浪。Helion 近日宣称,初步选定在美国华盛顿州马拉加一座废弃电厂的旧址上,着手打造全球首座商用核聚变发电厂,预计到 2028 年,便能向世界输送那令人期待已久的核

如今,美国核聚变能源公司 Helion 的一则重磅消息,如同在能源领域投入了一颗巨石,激起千层浪。Helion 近日宣称,初步选定在美国华盛顿州马拉加一座废弃电厂的旧址上,着手打造全球首座商用核聚变发电厂,预计到 2028 年,便能向世界输送那令人期待已久的核聚变电,这一消息,是不是让你感觉 “人造太阳” 正迈着大步向我们走来呢?

你可知道核聚变蕴含着怎样惊人的能量?从一吨海水中提取的氘,经过核聚变反应,释放出的能量相当于 30 万升汽油燃烧产生的能量,这是多么庞大的数字!形象点说,这就好比是把一个小小的储蓄罐,变成了一座取之不尽的能量宝藏,这些能量足以满足 10 个人一生的用电需求。而且,核聚变发电还有着无与伦比的环保优势,发电过程中不排放一丝二氧化碳,辐射污染也几乎可以忽略不计,简直就是能源界的 “绿色天使”。​

在过去长达 70 年的时间里,核聚变发电一直像是一个遥不可及的梦幻传说,人们总说 “再等 20 年就会实现”,但这 20 年仿佛永远没有尽头。可如今,Helion 的官宣,就像一道划破黑暗的闪电,让人们不禁对这个传说能否照进现实充满了期待。难道在 2028 年,我们真的就能看到第一批由核聚变电驱动的电脑、工厂,甚至是我们手中的手机充电器吗?这一切似乎变得不再那么遥远。​

Helion 所研发的核聚变技术,与传统的托卡马克装置相比,可谓是独树一帜,堪称极简核聚变黑科技。走进它的 “世界”,你会发现这里没有传统发电厂里那如同巨兽般的锅炉,也不需要烧开水来产生动力。它的核心装置是一个长达 18 米的哑铃状 “场反转装置”(FRC),在这个神奇的装置里,磁场就像是一位神奇的指挥家,主导着发电的整个过程。​

先来说说它的燃料,简单得令人惊叹。采用从海水中能够近乎无限提取的氘,以及未来有望从月球开采获取的氦 - 3 作为混合燃料。这种燃料组合反应后,主要产生的是对环境无害的氦和气态质子,中子辐射量仅仅只有传统核电站的 1% ,这就好比是给核反应堆穿上了一层几乎可以忽略不计的防护衣,根本无需厚重的防护层来阻挡辐射。​

再看看它的点火过程,如同一场惊心动魄的超级赛车比赛。要把燃料加热到 1 亿摄氏度,这个温度可比太阳核心还要热得多,就像是要把一个小火苗瞬间变成一场炽热的太阳风暴。但与常规认知不同的是,它并不需要长时间维持这个高温状态。通过巧妙的电磁场,让两团等离子体如同两辆以 160 万公里 / 小时的超高速度飞驰的超级跑车,在装置中心猛烈对撞,这一撞,瞬间就能 “引爆” 核聚变。而且每次脉冲仅仅持续百万分之一秒,整个过程安全又可控,仿佛是在精密的仪器上进行一场刺激的微观冒险。​

Helion 的发电效率更是高得惊人。核聚变释放出的高能粒子,就像一群训练有素的小士兵,直接通过磁线圈转化为电流,跳过了传统发电方式中烧开水、转动涡轮等一系列繁琐的步骤。其发电效率高达 95% ,与之相比,煤电那 35% 的发电效率就像是一个缓慢爬行的蜗牛。​

根据 Helion 最新的计划蓝图,它的首个 50 兆瓦电厂将落户在华盛顿州哥伦比亚河畔那座废弃的莫罗发电厂旧址上。而科技巨头微软早已敏锐地捕捉到了这一机遇,果断签下了购电协议。可以想象,这些清洁的核聚变电,很可能会像源源不断的能量洪流,注入到微软那些耗能巨大的 AI 数据中心和云计算业务中,为其科技发展提供强大的动力支持。​

这背后,其实是科技巨头们对 “终极清洁能源” 的一次大胆押注。以微软为例,它承诺在 2030 年实现 100% 可再生能源的使用,而核聚变发电若能成功落地,无疑将成为解决风光电间歇性难题的一把金钥匙。想象一下,原本像不稳定的调皮孩子般的风光电,因为核聚变发电的加入,变得稳定可靠起来。而且,Helion 还放出豪言,宣称未来电价能够低至 1 度电 1 美分,换算成人民币也就大约 7 分钱,这简直就是要把能源价格降到 “地板价”,比当前美国电价便宜了足足 80% ,这对于广大消费者来说,无疑是一个巨大的诱惑。​

然而,Helion 的这一计划看似美好,实则也面临着诸多挑战。它的计划实在是太过激进,以至于很多人都对其能否在 2028 年顺利发出第一度核聚变电持怀疑态度。虽说在 2023 年 Helion 就宣称突破了 1 亿℃高温,但它所采用的这种脉冲式核聚变装置,就像是把汽车的点火装置换成了一个个微型氢弹,这种脑洞大开的设计,实在是让人难以想象它是否真的可行。毕竟,这就像是在走一条从未有人走过的崎岖山路,前方充满了未知。​

还有一个现实问题摆在面前,地球的氦 - 3 储量少得可怜,就像沙漠中的一滴水。因此,Helion 在初期很可能不得不改用氘 - 氘反应,可这样一来,会产生更多的中子。那么,用于装置的材料能否经受住长期辐射的考验呢?这就好比是要让一件普通的衣服去抵挡狂风暴雨的长期侵蚀,实在是让人捏一把汗。​

此外,Helion 已经定于 3 月 11 日在当地社区召开听证会。尽管核聚变堆不会出现熔毁的风险,辐射也极低,但仅仅是 “核” 这个字,就足以让当地居民心生担忧。毕竟,大家对 “核” 的认知,就像对一个神秘而又有些危险的怪兽,有着本能的恐惧。当地居民是否会同意在自家附近建设这样一座核聚变发电厂,还是一个大大的问号。​

不过,Helion 也有着自己的底气。它采用 “小步快跑” 的策略,通过模块化设计,让聚变堆的体积变得只有卡车大小,而且能够像搭积木一样快速复制。除了微软的支持外,OpenAI 的 CEO 山姆・奥特曼也已经向 Helion 注资超过 3.7 亿美元,这就像是给 Helion 打了一剂强心针,让它在前进的道路上更有动力。​

如果 Helion 真的能够成功,那世界将会发生翻天覆地的变化。石油和煤炭时代或许将就此终结,能源霸权的交接也将正式完成,掌握核聚变技术的国家或企业,将如同掌控了新的 “能源货币”,在全球能源舞台上占据主导地位。有了零碳基荷电力,再加上低成本的海水淡化技术,就像是为地球的环境保护和水资源危机缓解装上了一对强有力的翅膀,既能有效遏制全球变暖的步伐,又能让那些饱受缺水之苦的地区重获生机,地球仿佛迎来了新的希望之光。而且,随着对氦 - 3 月球矿藏开发的需求增加,很可能会引发一场新的太空竞赛,一场太空采矿的热潮或许也将随之而来,人类向着 “星际文明” 的目标又迈出了坚实的一步。

来源:定陶融媒

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