核聚变能源可能是解决世界能源和环境问题的灵丹妙药,但众所周知,它总是在30年后才出现。最近一连串的声明让人们燃起了希望,或许这个时间表已经开始收紧。

这项技术具有巨大的潜力,因为它有望从从海水中廉价提取的丰富燃料中产生大量的能源。最重要的是,这个过程不会创建任何长生命周期d放射性废料,不像传统的核电站。

关键是要找到一种方法来控制驱动年代在地球上并非易事。现在,麻省理工学院(MIT)的衍生联邦聚变系统(CFS)在这个方向上迈出了重要的一步,他们进行了第一次磁铁测试,可以达到场强20特斯拉这是地球上最高的成就。

磁体是控制聚变反应堆最常用的方法,因为磁体的核心是由带电粒子组成的超热等离子体旋转球,可以利用磁场将其包围。

大多数聚变反应堆采用托卡马克设计,哪一个等离子体被限制在一个甜甜圈形状的容器中,中间有一个大磁铁和许多线圈环绕一个在容器中。然而,并不是所有的磁铁都能做到;大多数设计依靠超导磁体,需要冷却到绝对零度以上。

英联邦的年代创新之处在于使用了一种新的高温超导体,它不需要冷却那么远。这使得它们能够在更小的封装中获得更高的磁场。该公司表示,使用低温超导磁体实现同样的功率需要一个40倍大的设备。

这一突破是其发展的一个重要里程碑第一个测试反应堆他们表示,该项目将于2025年上线。这将不会产生足够的电力在商业上可行,但它将使英联邦走上赶超迄今为止最成熟的核聚变项目:国际热核实验反应堆(ITER)。

ITER是一个跨国合作项目,旨在证明到2035年聚变反应堆能够产生比它使用的更多的能量。最近,随着其主磁体的第一部分交付到法国南部的项目现场,该公司取得了重大进展。

磁铁是用低温超导体制造的。T预计只能实现13辆特斯拉,但它将是60英尺乘14英尺时,完全建成和足以举起一艘航空母舰年代该项目背后的科学家们表示,该反应堆可能在2026年初投入使用,从而为英联邦成为第一个启动聚变反应堆奠定了基础。

然而,这些远不是唯一在建的核聚变能源项目。很多创业公司致力于融合近年来突然出现仅在2020年,投资者就向该行业投入了3亿多美元,根据彭博

这群人的领袖之一,通用聚变,最近宣布与英国政府达成协议在牛津城外的国家原子能管理局的校园里建立了第一个试点发电厂。它的尺寸只有商业可行设施所需的70%,但该公司也计划在2025年发射。

通用核聚变是少数几个放弃托卡马克设计的聚变项目之一,而是依靠一种叫做磁化目标聚变的方法。这需要一个叫做注入器的装置,本质上是喷出等离子烟圈,然后将其压缩到启动聚变反应的温度和压力。

还有一种更奇特的方法最近的一次突破.劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火装置的科学家们使用192个巨大的激光在一个氢球中启动聚变反应,产生了超过1.3兆焦耳的能量。这种反应只持续了100万亿分之一秒,但早期数据表明它是自我维持的。

不过,使用的装置实际上是作为一种监控核武器的工具设计的,所以把它重新设想成一个发电厂可能需要数十年的研究.同样重要的是要记住,即使是更成熟的项目也只是试验电厂,离产生有效的电力还有很长的路要走。

目前的大目标是“盈亏平衡”发电,其中的数量的权力从聚变反应中收集到的能量比用来驱动反应堆的能量要多。但写在《观察家报》亚瑟·特瑞尔指出,一个商业上可行的核聚变工厂可能需要产生30倍的能量。

考虑到即使是最早期的测试设施的巨大成本和复杂性,很可能还需要很长一段时间,核聚变电站才会占据电网的很大一部分。但这个行业无疑正在显示出一些增长的势头,我们很可能会看到第一个聚变反应堆在这个十年的晚些时候开始涌现。

图片来源:英联邦融合系统

我是一名自由科技作家,住在印度班加罗尔。我主要感兴趣的领域是工程、计算机和生物学,特别关注这三者之间的交叉。

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