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今日快讯:可控核聚变的未来谈论,是否能成为我们未来的能源,第一部分

2023-02-09 10:07:56    来源:laocuo1142

今天我们将讨论核聚变作为能源的前景。如果科学能够弄清楚如何制造聚变发电机,那么聚变能源将成为世界所希望的一种强大而清洁的能源。但是经过半个世纪和数不清的数十亿美元的研究之后,没有人可以控制这个过程。包括不少核工程师在内的一些人得出结论,商业聚变是白日梦。然而,今年突然之间,这个话题又开始引起了很多关注。

在过去十年左右的时间里,越来越多的科学家开始相信控制聚变能量实际上是可能的。仅在过去五年中,寻求制造聚变发电机的商业公司数量就翻了一番。现在有两打以上。在同一时间段内,用于资助核聚变研究的资金一直在飙升,风险投资公司与政府机构一起投资了数十亿美元。

随着世界升温,当务之急是远离导致全球变暖的化石燃料,并用更清洁的能源形式取而代之。


(资料图)

如果可以控制核聚变,它可能是最终的能源。它将是强大的、干净的和安全的,这使它非常有吸引力。但是科学家们已经尝试实现核聚变 50 年了,半个世纪后,还没有人能够维持聚变反应,也没有人能够从系统中获得比启动时更多的能量聚变反应。这可以解释为半个世纪的失败,而且确实如此。但在如此严峻的情况下,很难不抱最好的希望,追求融合力量的可能性。坦率地说,最近在融合方面有很多令人鼓舞的发展。

聚变反应堆的几个重要运行参数之一是将等离子体加热到 1 亿摄氏度的能力。该温度被认为是在地球上维持聚变反应的阈值。等离子体物理学的整个领域确实围绕聚变能研究而发展起来,在过去的几十年里,我们已经了解了很多关于等离子体和这些机器的知识,这些机器可以用来控制等离子体并实现聚变。所以我们现在处于科学相当成熟的阶段。现在,这并不是说一切都解决了;还有一些我们不知道的事情和我们需要努力的事情。但科学是成熟的。所以这是一回事。

接下来是新兴技术。我们看到技术一直在变化,我们在日常生活中都很熟悉,比如在过去的 20、30、40 年中,技术发生了多少变化。

所以这些技术,新技术也可以真正影响聚变研究的可能性。我认为这是一件非常大的事情。因此,人们正在使用或建立在过去的科学基础上。但是他们正在引入这些新技术和这些新功能。他们说,好,这使我们能够做些什么不同的更好的事情?

我们经常谈论聚变中的高温超导体,它是用来制造磁铁的。因为你可以进行聚变的方法之一,本质上意味着让你的燃料保持足够热的时间足以让聚变反应发生,你可以使用磁铁,巨大的磁场来捕获你的聚变燃料。所以基本上,你的磁铁越好,你可以获得越高的磁场,你可以为你的燃料制造更好的陷阱。所以它有点影响机器的效率和类似的东西。

因此,这些可以产生更高磁场的高温超导材料通常被视为聚变能真正的游戏规则改变者。但这是一项相对较新的技术,一些私营核聚变公司仍在开发中。

所以这只是一种技术。而且,我们也看到了计算方面的巨大进步。高性能计算、机器学习、人工智能、数据,这些东西现在正被融合在一起,以改变很多东西,我们可以更好地模拟等离子体,也可以模拟机器。您可以使用它来优化机器设计。您有时甚至可以使用它来优化机器操作。

人们也在探索一些新事物,比如,你能量化未来路径中的不确定性吗?因此,有很多方法可以将高性能计算融入融合。所以这些只是几个例子。

但是新兴技术是巨大的。最重要的是,我们看到了解决气候变化的紧迫性,或者至少是能源问题和可持续性问题。这在 10 年前甚至 20 年前都不存在。这意味着影响力投资的增加,只有富有的个人或家族办公室以及其他类型的投资者真正想做一些令人兴奋和有意义的事情,以及会带来巨大回报的事情。因为聚变机会是巨大的,能源市场价值万亿,如果你真的能得到可以分一杯羹的东西,那就是一个巨大的机会。

因此,这不仅仅是影响力投资。但这是长期的。这是长期投资,但非常令人兴奋。所以我认为能源和气候问题正在引起更多投资者的兴趣,但它们也引起政府的兴趣。这是一件大事。

关键词: 聚变反应 等离子体 的可能性

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