中國可能在核融合競賽中取得勝利
-自從科學家開始研究核融合技術以來,已經有七十年了,幾乎無限的清潔能源的誘惑力令人難以抗拒。美國是世界上最早在這項未來策略上投入巨資的國家之一
-中國目前在核融合專利方面處於領先地位,每年在聚變研究上投資約 15 億美元。
-相較之下,美國每年僅在聚變研究上投入8億美元。
-中國小公司能源奇點在高溫超導聚變技術方面取得了重大突破。
自1950年代初期,科學家們開始研發核融合技術,因為幾乎無限的清潔能源的吸引力難以抵擋,美國是最早在這個領域投入巨資的國家之一,而中國則較晚進入。然而,在過去的十年裡,中國取得了快速進展,
根據《日經》公佈的產業數據顯示,中國現在擁有比任何國家都多的核融合專利。據美國能源部核融合能源科學辦公室主任指出,北京每年在核融合研究上投入約15億美元,幾乎是美國每年8億美元投入的兩倍。
更令人關注的是,一家名不見經傳的小型中國核融合初創公司——能量奇點 Energy Singularity,已經完成了法國國際熱核聚變實驗堆 ITER 自2006年以來無法實現的目標。
該公司成功完成了其70 HH70 托卡馬克裝置的高溫超導工程可行性驗證,讓中國在高溫超導磁約束核融合領域取得了先發優勢。能量奇點也成為全球首家建造並運營全超導托卡馬克的商業公司。
能量奇點的首席執行官透露,該裝置的設計工作於2022年3月開始,到今年2月底完成了整體安裝,創下了全球超導托卡馬克裝置研發和建設的最快紀錄。
使用高溫超導材料可將裝置的體積減少到傳統低溫超導裝置的約2%,使建設周期從約30年縮短至僅3至4年。公司擁有HH70的獨立知識產權,國產化率超過96%,裝置的所有磁體系統均使用高溫超導材料。
儘管取得了令人矚目的成功,能量奇點並未止步不前,計劃在2027年前完成下一代高磁場高溫超導托卡馬克裝置HH170,其氘-氚等效能量增益Q值將超過10。在核融合術語中,Q值反映了核融合反應堆的能源效率,即裝置產生的能量與維持核融合反應所需輸入能量的比值。
Q值大於1意味著反應堆產生的能量超過其消耗的能量,這正是核融合研究數十年來試圖在商業反應堆中實現的目標。目前,科學家們達到的最大Q值僅為1.53。
中國可能在核融合競賽中取得勝利,其在核融合研究上的巨額投資、快速的進展以及初創公司在高溫超導技術上的突破,都為其在這一領域的領先地位奠定了基礎。一位專家指出,更重要的是,他們在這方面的速度實在令人驚訝。
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迄今為止,能量奇點已獲得約1.12億美元的私人投資。與之相比,ITER的項目成本已超過200億歐元(218億美元),是最初50億歐元(55億美元)預算的四倍多,且交付日期比2016年晚了近十年。
然而,能量奇點並非唯一追求小型反應堆設計的核融合初創公司。位於麻薩諸塞州Deven的聯合核融合系統公司 Commonwealth Fusion Systems 正與麻省理工學院合作建造他們的小型核融合反應堆Sparc,該反應堆的體積約為ITER反應堆的1/65。這個實驗性反應堆預計可在約10秒的脈衝中產生約100MW的熱能,足以為一座小城市供電。
https://oilprice.com/Alternative-Energy/Nuclear-Power/How-China-Could-Win-The-Nuclear-Fusion-Race.html