OR 新媒|oror.vip跨平台阅读首选
2022-12-20 10:19
商业与经济

核聚变发电的里程碑

要实现核聚变发电还需要更多投资,如果成功,我们将拥有一种几乎零碳排且不依赖有限原材料、风或太阳光的新能源。
中国计划2050年前后将可控核聚变技术应用于商业化发电
FT

■数十年来,支持通过核聚变(为太阳提供能量的反应)产生清洁能源的人不得不一直忍受嘲笑:商业核聚变发电厂距离实现似乎永远还差30年。但这个时间表有可能会大幅缩短,原因是美国一个国家实验室日前正式宣布,一个实验性核聚变反应堆的能量输出首次超过了能量输入。

美国加利福尼亚州劳伦斯•利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)的“国家点火装置”(National Ignition Facility)实现的“净能量增益”不算高,为50%,远低于商业反应堆所需的水平。但这仍标志着一个科学里程碑,预计会鼓励公私部门对核聚变研发加大投入。

过去一年左右,核聚变研究在技术和资金方面不断传出令人鼓舞的消息。今年2月,欧洲联合环状反应堆(Joint European Torus)的能量输出创下世界纪录,尽管仍未实现能量增益。日益增多的核聚变企业获得的资金过去一年翻了一番,总额达到50亿美元,尽管仍远低于其他能源企业的水平。

挑战在于,如何平衡一个具有象征意义的重要时刻带来的兴奋感,与将其前景转化成发电站存在巨大技术和工程挑战的现实。听闻“国家点火装置”的好消息,有些人的最初反应有些夸大其词了,使用了诸如“巨大突破”“圣杯”的词汇,这可能造成后续的失望。

人们甚至还不能确定什么是实现核聚变反应的最佳方法。“国家点火装置”采用的是“惯性约束”核聚变:192束激光束同时聚焦在一个约胡椒粒大小的燃料胶囊上,该燃料胶囊含有两种氢同位素——氘和氚。由此产生的内爆将氘核和氚核聚合成氦,同时释放出大量能量。

尽管还有其他惯性约束核聚变项目——例如英国First Light公司向燃料芯块发射弹丸——但大多数核聚变实验室都倾向于采用另一种方法,即“磁约束”,用强大的磁场将超高温的氘氚燃料约束在环形反应堆内。遥遥领先的最大磁约束项目是国际热核聚变实验反应堆(ITER),这是一项耗资230亿美元、正在法国建设之中的国际实验。

无论哪种方法要转化为具有成本效益的发电站,当今这些实验性反应堆几乎全都需要进行全方位改造。美国能源部(Department of Energy)设计35亿美元的“国家点火装置”,是为了模拟核爆炸用于武器测试,因此要用于民用发电需要做大量改造工作。尽管“国家点火装置”已经跨过了“净能量增益”门槛,即输出的能量高于发射的激光直接输入的能量,但输出能量仍然远低于整个实验所耗费的电力。

几十年来,核聚变研发花费的资金超过百亿美元,这个数额孤立地看是相当高的。然而,与其他形式的能源——从可再生能源到化石燃料——相比,这些钱微不足道,而且与其巨大的潜在回报——拥有一种几乎零碳排且不依赖有限的原材料、变幻莫测的风或太阳光的新能源——相比,这些钱也微不足道。

在支持核聚变研发的同时,也不应放松对核裂变技术的改进(核裂变技术已被证明可行,现有的核电站就是通过核裂变产生能量),尤其是通过引入新一代小型模块化反应堆。但成本效益分析会支持对核聚变投入更多,即使它只有50%的机会产生成果。■


相关内容
OR
+
读者评论
MORE +

热门排行榜
OR
+
  • 德国博世加码中国投资-斥资10亿美元打造电动汽车零部件基地
    德国博世视角的自动驾驶发展机遇

    宋欣:在本期访谈中,克里斯多弗•哈尔通阐述了博世在全球与中国市场的战略布局与技术路径,也分享了这家工业巨头如何进一步调整步伐并实现向智能化变革。


  • 德国国旗大众考虑关闭在德工厂,不只是一家车企的危机
    关税战下,德国经济走向何方

    张冬方:新实施的关税的如果继续存在,其对德国经济的抑制效应甚至可能翻倍。


  • 香港证劵中国投资者大举涌向大型科技股,无惧关税搅动市场
    亚洲股市走高,受美中贸易关系缓和希望提振

    亚洲股市周三获得提振,恒生科技指数上涨3.1%。在中国,这种暂时的乐观情绪更为缓和,此前特朗普暗示会软化对华关税立场。


  • 经济贸易港口关税战背后的硬政治回归
    白宫考虑削减对华关税以缓和贸易战

    知情人士透露,特朗普政府正考虑大幅削减对中国进口商品征收的高额关税,以缓和与北京方面的紧张关系。一位白宫高级官员表示,对华关税可能会降至大约50%至65%之间。


中国计划2050年前后将可控核聚变技术应用于商业化发电
2022-12-20 10:19
商业与经济

核聚变发电的里程碑

要实现核聚变发电还需要更多投资,如果成功,我们将拥有一种几乎零碳排且不依赖有限原材料、风或太阳光的新能源。
FT

■数十年来,支持通过核聚变(为太阳提供能量的反应)产生清洁能源的人不得不一直忍受嘲笑:商业核聚变发电厂距离实现似乎永远还差30年。但这个时间表有可能会大幅缩短,原因是美国一个国家实验室日前正式宣布,一个实验性核聚变反应堆的能量输出首次超过了能量输入。

美国加利福尼亚州劳伦斯•利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)的“国家点火装置”(National Ignition Facility)实现的“净能量增益”不算高,为50%,远低于商业反应堆所需的水平。但这仍标志着一个科学里程碑,预计会鼓励公私部门对核聚变研发加大投入。

过去一年左右,核聚变研究在技术和资金方面不断传出令人鼓舞的消息。今年2月,欧洲联合环状反应堆(Joint European Torus)的能量输出创下世界纪录,尽管仍未实现能量增益。日益增多的核聚变企业获得的资金过去一年翻了一番,总额达到50亿美元,尽管仍远低于其他能源企业的水平。

挑战在于,如何平衡一个具有象征意义的重要时刻带来的兴奋感,与将其前景转化成发电站存在巨大技术和工程挑战的现实。听闻“国家点火装置”的好消息,有些人的最初反应有些夸大其词了,使用了诸如“巨大突破”“圣杯”的词汇,这可能造成后续的失望。

人们甚至还不能确定什么是实现核聚变反应的最佳方法。“国家点火装置”采用的是“惯性约束”核聚变:192束激光束同时聚焦在一个约胡椒粒大小的燃料胶囊上,该燃料胶囊含有两种氢同位素——氘和氚。由此产生的内爆将氘核和氚核聚合成氦,同时释放出大量能量。

尽管还有其他惯性约束核聚变项目——例如英国First Light公司向燃料芯块发射弹丸——但大多数核聚变实验室都倾向于采用另一种方法,即“磁约束”,用强大的磁场将超高温的氘氚燃料约束在环形反应堆内。遥遥领先的最大磁约束项目是国际热核聚变实验反应堆(ITER),这是一项耗资230亿美元、正在法国建设之中的国际实验。

无论哪种方法要转化为具有成本效益的发电站,当今这些实验性反应堆几乎全都需要进行全方位改造。美国能源部(Department of Energy)设计35亿美元的“国家点火装置”,是为了模拟核爆炸用于武器测试,因此要用于民用发电需要做大量改造工作。尽管“国家点火装置”已经跨过了“净能量增益”门槛,即输出的能量高于发射的激光直接输入的能量,但输出能量仍然远低于整个实验所耗费的电力。

几十年来,核聚变研发花费的资金超过百亿美元,这个数额孤立地看是相当高的。然而,与其他形式的能源——从可再生能源到化石燃料——相比,这些钱微不足道,而且与其巨大的潜在回报——拥有一种几乎零碳排且不依赖有限的原材料、变幻莫测的风或太阳光的新能源——相比,这些钱也微不足道。

在支持核聚变研发的同时,也不应放松对核裂变技术的改进(核裂变技术已被证明可行,现有的核电站就是通过核裂变产生能量),尤其是通过引入新一代小型模块化反应堆。但成本效益分析会支持对核聚变投入更多,即使它只有50%的机会产生成果。■


相关内容
OR
+
 

读者评论
OR

 

分享:
每日头条
OR
+
最新资讯
OR
+
热门排行榜
OR
+
OR品牌理念
+

■ 或者,  留一段影像,回一曲挂牵。丝丝入扣、暖暖心灵 ,需飘过的醇厚与共。
■ 或者,热烈空雨伴芬芳泥土;绿绿生命缠锐意骄阳。
回望,回望,一马平川红酒飘散断归途。
■ 或者,灰蒙蒙空气重回道指一万四千点。滚动时光,照进现实,流逝过往,回归未来。

■ OR 新媒体是一个提供时政、经济、文化、科技等多领域资讯的平台,旨在为用户提供优质的阅读体验。网站的网址是oror.vip,用户可以通过浏览器在台式电脑 、笔记本电脑 、平板电脑 、手机访问。.......