一个仅花费1000万美元的聚变反应堆将等离子体在300000°...

探索点小小科技 2024-11-17 01:29:12
一个仅花费 1000 万美元的聚变反应堆将等离子体在 300000 °C 保持 20 秒

总部位于新西兰的 OpenStar 由 Ratu Mataira 于 2021 年在他位于惠灵顿的公寓中创立。现在,这家初创公司报告说,它能够在其实验反应器中制造温度约为 300,000 °C 的等离子体云并将其保持 20 秒。Mataira 声称,他与同事一起在两年内实现了这一成果,在两年内实现了成熟的热核聚变,花费不到 1000 万美元。

反应器元件之一。图片来源:OpenStar

核聚变需要更高的温度,但 OpenStar 突出了适合商业化的原始可扩展反应堆设计。几十年来,氢同位素在等离子体内部碰撞,释放大量能量的核聚变前景一直吸引着研究人员。

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近年来,大量资金流向了聚变初创公司,投资者押注这一过程可以提供廉价的清洁能源。然而,该技术仍在开发中,专家尚未确定其商业成功的时间表。

其他几个聚变项目,包括法国的 ITER、中国的聚变工程试验反应堆和日本的 JT-60SA,都使用了“托卡马克”设计,该设计最初由苏联科学家在 1950 年代开发。该设备在腔室内形成甜甜圈形状的等离子云,由强大的外部磁铁固定。

Mataira 声称,在他的反应堆设计中,他设法“将托卡马克设计翻了个底朝天”。他没有使用外部磁铁,而是使用了位于过热等离子体内部的悬浮高温超导磁体。等离子体被保持在真空室内磁体的南北力线内。

“主要的工程挑战是如何使被等离子体包围的磁体工作足够长的时间,”Mataira 说。目前,悬浮磁铁由电池供电,需要在 80 分钟后充电。

这种反应器设计最初是由麻省理工学院的科学家开发的。根据 Mataira 的说法,它比托卡马克反应器扩展性更好,因为它更容易修改。“建造托卡马克就像在瓶子里建造一艘船,”Mataira 解释说。“您做出的每一个设计决策都会影响所有其他系统。”

麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)教授、美国聚变公司联邦聚变系统公司(Commonwealth Fusion Systems)的联合创始人丹尼斯·怀特(Dennis Whyte)表示,他对OpenStar建造的反应堆感到“兴奋”。在他看来,“这为不同的聚变方法增加了一个令人兴奋的机会。

OpenStar 的负责人预计,聚变可能会在六年内成为一项商业技术。“我们对聚变充满热情,因为它可以为能源行业的脱碳做出贡献,而这方面的时间非常短缺,”Mataira 说。

值得注意的是,早在 1987 年,新西兰就通过了一项关于在其领海、陆地和空域建立无核区的法律。该国没有核电站。然而,Mataira 认为 OpenStar 的研究符合该国的辐射安全法。他相信公众知道核裂变和热核聚变之间的区别,热核聚变不会产生放射性废物。

迄今为止,这家初创公司由新西兰当地投资者资助,但计划在 2025 年第一季度筹集 5 亿至 10 亿美元。

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