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清洁能源的圣杯比以往任何时候都更加紧密

时间：2022-04-06 12:16:39 来源：

几十年来，核聚变一直被视为清洁能源无法达到的圣杯，但就在去年，核聚变似乎越来越触手可及。随着灾难性气候变化的迫在眉睫，科学界已积极寻找更多，更好的解决方案，以使全球经济脱碳并以商业上可行的，可再生的绿色替代品替代化石燃料。尽管大部分时间和资金投入已经流向了更现实的选择，例如太阳能和风能，但一些研究人员一直在投入时间和精力来捕获地球上太阳的能量，这是解决全球变暖的灵丹妙药。

常规核能也被誉为化石燃料的一种良好的，无温室气体排放的替代品，但它具有一些主要缺点，从罕见的但灾难性的核事故实例到核废料的工业副产品。核裂变是核电站目前用来分裂原子以产生大量能量的核裂变方法，其产生的放射性废物即使在很长一段时间内也具有数万年的危险。

核聚变的魅力在于，它不仅可以产生能量而不会产生放射性废物，因为仅使用氢或锂就可以实现核聚变，它的强度也比裂变高出数倍。如果我们能够以商业上可行的方式加以利用，那将意味着我们所知道的石油经济的终结。因此，有关核聚变的任何新闻都是重大新闻。在过去的几年中，关于商业核聚变的越来越多的新报道不断涌现，越来越接近成为现实。

去年夏天，总部位于法国南部的政府间项目国际热核实验堆（ITER）的代表报告说，距离在托卡马克内部获得第一个等离子体（即核能）仅6年半的时间。到2025年实现融合。然后，仅一个月后的2019年8月，橡树岭国家实验室报告了他们自己的核聚变突破，该突破使用AI的新颖实现和超级计算来成功扩大核聚变实验和管理血浆。

然后，在10月，洛斯阿拉莫斯国家实验室的等离子衬管实验（PLX）提出了一种全新的核聚变方法，该方法使用了非常科幻的等离子枪，磁铁和激光器的组合。根据美国物理学会的说法，“ PLX机器结合了磁约束聚变方案（例如托卡马克）和惯性约束机器（如国家点火设施（NIF））的各个方面。混合方法虽然在技术上不如纯磁或惯性约束概念成熟，但它可能提供一种更便宜，更不复杂的聚变反应堆开发路径。”该项目预计在今年年底启动并运行。

而现在，就在本周，关于另一种新颖的聚变技术的新的令人兴奋的声明正在争夺通往商业核聚变的最佳途径。初创公司HB11受到了新南威尔士州澳大利亚大学的推动，该公司开创了一项技术，该技术使用激光来促进氢和硼之间的核聚变，而无需使用放射性物质来促进反应。他们对这项技术非常有信心，因此已经在美国，日本和中国申请并获得了专利。

《大众机械》报道说：“这个秘密是尖端的激光，幸运的是。”据《新地图集》引述董事总经理沃伦·麦肯齐（Warren McKenzie）的话，“您可以说我们正在将氢用作飞镖，并希望击中硼，如果击中硼，我们可以开始聚变反应。”McKenzie说，虽然这听起来有些像是一厢情愿，但实际上比使用极热来促进聚变更为精确，因为激光是定向的，而基于热的反应堆浪费大量的能量加热整个反应堆并等待发生碰撞。

这意味着这项新技术-如今已经发展了四十年-可能会使像托卡马克这样的机器过时。新南威尔士大学荣誉教授海因里希·霍拉斯（Heinrich Horas）设计“寻求不仅与之竞争，而且要完全替代极高温的当前技术以实现融合。其中包括像tokamak或stellarator之类的易变而易变的设计，要花几个月才能掌握其功能，但仍会在几微秒内失灵。

尽管这项技术距离商业应用还有很长的路要走，但它距离无穷无尽的清洁能源世界又迈了一步。在这些日子之一中，我们只能希望这一愿景不再是太好了，不能实现。

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