核聚變技術(shù)能夠帶來(lái)潛在無(wú)限的清潔能源，微軟認為這項技術(shù)已經(jīng)接近可以接入電網(wǎng)。該公司今天宣布了一項令人驚訝的協(xié)議 —— 將從核聚變公司 Helion Energy 購買(mǎi)電力。

　　Helion Energy 公司開(kāi)發(fā)了一臺核聚變發(fā)電機，計劃于 2028 年在華盛頓州的一個(gè)電網(wǎng)上投入運行。目標是產(chǎn)生至少 50 兆瓦的功率，數字雖小但意義重大，超過(guò)了美國前兩個(gè)風(fēng)電場(chǎng)目前的 42 兆瓦發(fā)電能力。

　　“這是我聽(tīng)過(guò)的最大膽的事情。”芝加哥大學(xué)理論物理學(xué)家羅伯特?羅斯納說(shuō)，“在這類(lèi)問(wèn)題上，我永遠不會(huì )說(shuō)不可能。但如果他們成功了，那將是驚人的。”專(zhuān)家們對于世界何時(shí)能建設第一座核聚變發(fā)電廠(chǎng)的樂(lè )觀(guān)估計，從本世紀末到幾十年后不等。Helion 的成功取決于在極短的時(shí)間內取得驚人的突破，然后將其技術(shù)商業(yè)化，使其在成本上能與其他能源競爭。

　　然而，Helion 并不畏懼。“這是一份有約束力的協(xié)議，如果我們不能建造出核聚變系統，就會(huì )有經(jīng)濟懲罰。”Helion 的創(chuàng )始人兼首席執行官大衛?柯特利告訴 The Verge，“我們 已經(jīng)承諾要建造出一個(gè)系統，并將其商業(yè)化地賣(mài)給微軟。”

　　核聚變系統是如何工作的?

　　簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，核聚變模仿了恒星產(chǎn)生光和熱的方式。在我們的太陽(yáng)中，氫原子核融合在一起，形成氦并產(chǎn)生巨大的能量。自從上世紀 50 年代以來(lái)，科學(xué)家們一直試圖以一種可控的方式復制這個(gè)過(guò)程。(他們已經(jīng)能夠以一種不可控的方式復制，也就是氫彈。)

　　這與我們今天擁有的通過(guò)裂變釋放能量的核電站相反，裂變是將原子分裂開(kāi)來(lái)。裂變的一個(gè)主要缺點(diǎn)是它會(huì )留下不穩定的核素，它們可能會(huì )存在放射性達數百萬(wàn)年。核聚變避免了放射性廢物問(wèn)題，因為它基本上只是創(chuàng )造了新的氦原子。

　　目前最先進(jìn)的嘗試通過(guò)核聚變發(fā)電使用了一種通過(guò)強大的激光束擊中一個(gè)微小的靶子或依靠磁場(chǎng)來(lái)約束超高溫物質(zhì)(稱(chēng)為等離子體)的一種機器(稱(chēng)為托卡馬克)。Helion 沒(méi)有使用這兩種方法，該公司正在開(kāi)發(fā)一種 40 英尺(IT之家備注：約 12.19 米)長(cháng)的設備，稱(chēng)為等離子體加速器，可以將燃料加熱到 1 億攝氏度，將氘(一種氫同位素)和氦-3 加熱成等離子體，然后使用脈沖磁場(chǎng)將等離子體壓縮到發(fā)生聚變的程度。

　　解決能源效率問(wèn)題對于實(shí)現核聚變發(fā)電至關(guān)重要，畢竟需要極高的溫度和壓力才能迫使原子融合在一起。直到最近，研究人員還無(wú)法做到這一點(diǎn)，總是會(huì )消耗掉比聚變反應實(shí)際產(chǎn)生的更多的能量。去年 12 月，激光實(shí)現了一個(gè)巨大的突破，稱(chēng)為“聚變點(diǎn)火”，意味著(zhù)首次觸發(fā)了一種導致凈能量增加的聚變反應，這是 Helion 尚未達到的一個(gè)重要里程碑。

　　獲取足夠的氦-3 燃料可能是另一個(gè)挑戰，這是一種非常稀有的同位素，用于量子計算和醫學(xué)成像。然而，Helion 稱(chēng)他們已經(jīng)申請了一種自己制造氦-3 的專(zhuān)利，通過(guò)在其等離子體加速器中將氘原子融合在一起。

　　假設 Helion 能夠做到這一切，他們仍然必須確保能以一種負擔得起的方式做到這一點(diǎn)，其產(chǎn)生的電力的成本必須與今天的發(fā)電廠(chǎng)、太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)相當或更便宜。該公司沒(méi)有透露在與微軟達成的購電協(xié)議中的價(jià)格，但柯特利說(shuō)，該公司的目標是有一天將成本降低到每千瓦時(shí) 1 美分。

　　但正如幾十年來(lái)對核聚變夢(mèng)想所面臨的情況一樣，我們只能拭目以待。
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