惠灵顿的一家初创公司已经瞄准了无限的清洁能源

体育作者 / 花爷 / 2025-04-30 09:56
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    开放之星技术公司在惠灵顿的核聚变反应堆。  在惠灵顿一个可以俯瞰海洋的商业仓库里,一家初创公司正试图用一个非传统

  OpenStar Technologies' nuclear fusion reactor in Wellington, New Zealand.

  开放之星技术公司在惠灵顿的核聚变反应堆。

  在惠灵顿一个可以俯瞰海洋的商业仓库里,一家初创公司正试图用一个非传统的“由内而外”的反应堆来重现地球上恒星的能量,反应堆的核心是一个强大的悬浮磁铁。

  它的目标是产生核聚变,这是一种近乎无限的清洁能源,其产生的反应与目前世界上核能的基础完全相反——核聚变不是分裂原子,而是将它们融合在一起,从而产生强大的能量爆发,这种能量可以利用宇宙中最丰富的元素:氢来实现。

  本月早些时候,OpenStar科技公司宣布,他们已经成功地制造出温度在30万摄氏度左右的过热等离子体——这是在产生核聚变能的漫长道路上必不可少的一步。

  该公司称赞这是一项突破。OpenStar创始人兼首席执行官拉图?马泰拉(Ratu Mataira)表示:“第一次等离子是一个非常重要的时刻,这是你知道一切都有效运行的时刻。”

  他告诉CNN,该公司花了两年时间和大约1000万美元(1700万新西兰元)才实现这一目标,与许多几十年来由政府主导的聚变能源领域的努力相比,这一目标既便宜又快速。

  OpenStar是众多将世界推向核聚变终点线的初创公司之一,他们寻求将这种未来能源商业化的方法,甚至在它被证明可行之前。

  它们带来了巨大的承诺和大量的投资——根据聚变工业协会的数据,聚变公司已经吸引了超过71亿美元的资金。但专家警告说,他们面前仍有一条漫长而复杂的道路。

  核聚变——与太阳和其他恒星发光的过程相同——通常被称为清洁能源的圣杯:它几乎是无限的,不会产生地球加热污染,也不存在困扰世界目前使用的核裂变技术的长期放射性废物问题。

  An illustration of the inside of OpenStar Technologies'

  OpenStar技术公司的“悬浮偶极子”核聚变反应堆的内部示意图。

  这是解决不断升级的气候危机的登月计划。它是一种能够利用现有电网基础设施的基本负荷电力,它提供了人们想要的:一种气候解决方案,对现在的世界几乎没有改变。

  但事实证明,在地球上重现它是极其棘手的。

  最流行的技术是一种被称为托卡马克的甜甜圈形状的机器,它被两种形式的氢气——海水中的氘和从锂中提取的氚——所填充。

  托卡马克内部的温度达到1.5亿摄氏度,是太阳核心温度的10倍。在如此高的温度下,氢同位素在等离子体中碰撞在一起,导致它们在一个产生巨大能量的过程中发生聚变。

  托卡马克中的强磁线圈限制了等离子体,科学家们形容这项任务就像用橡皮筋把果冻粘在一起。

  “开放之星”的技术颠覆了这一点,基本上是将托卡马克从内到外翻转过来。它不是在磁铁里面有等离子体,而是在等离子体里面有一个磁铁。

  反应堆功能单一,极其强大的磁铁悬浮在一个真空室16英尺(5米)宽,它看起来像一个钢甜甜圈腿上。该设计是根据包括地球在内的行星磁场中的等离子体进行建模的。

  物理学家长谷川明(Akira Hasegawa)在对木星周围等离子体的研究基础上,于20世纪80年代提出了这个概念。第一台使用这些原理的机器是在麻省理工学院与哥伦比亚大学合作制造的,并于2004年启动。但它于2011年关闭。

  马泰拉说:“他们拥有的技术无法扩大规模。”OpenStar表示,通过替换掉一些现有的技术,使用新型磁铁,他们已经解决了这个问题。

  马泰拉说,这种反应堆的优点是比托卡马克更容易、更快地设计。这“允许您快速迭代并非常非常快地提高性能。”它也没有托卡马克那么复杂——他把托卡马克比作“在瓶子里造船”——这意味着如果出了问题,修复起来要快得多。

  The fusion reactor looks like a steel do<em></em>nut on legs and is housed in a warehouse in Wellington, New Zealand.

  这个核聚变反应堆看起来像一个带腿的钢制甜甜圈,被安置在新西兰惠灵顿的一个仓库里。

  OpenStar已经筹集了1200万美元(2020万新西兰元),目前正在进行一轮更大的融资,计划在两到四年内再建造两个原型,以研究如何扩大规模并使其可行。

  哥伦比亚大学(Columbia University)核聚变能和等离子体物理学教授杰拉尔德·纳夫拉蒂尔(Gerald Navratil)说,OpenStar是过去五年中涌现的众多核聚变公司之一,它们追求多种技术。

  他对CNN说:“这个领域已经很成熟了,现在私人风险资本家愿意投入资金,看看他们是否能更快地实现核聚变。”

  最大的商业企业之一,联邦聚变系统公司,在托卡马克中使用高温超导磁体,已经筹集了超过20亿美元(34亿新西兰元)。

  其他公司,如OpenStar,正在探索更不寻常的技术。总部位于西雅图的Zap能源公司正试图建造一个紧凑的、可扩展的反应堆,它根本不使用磁铁,而是向等离子体流发射能量脉冲。

  这个价值数十亿美元的问题仍然是:核聚变什么时候才能准备好?OpenStar说6年。英联邦核聚变公司表示,它可以在本世纪30年代初向电网输送核聚变电力。Zap Energy预计也会出现类似的情况。

  其他公司则更为谨慎。发展核聚变的政府机构英国原子能管理局(UK Atomic Energy Authority)表示,由于科学和工程方面的重大挑战,核聚变在本世纪下半叶之前不太可能成为商业现实。

  有时候创业”往往是积极地他们的承诺,“Navratil说。他补充说,从核聚变中产生能量与拥有一个将电力送入电网、安全、获得许可并可运行的实用系统之间有很大的区别。

  马泰拉仍然充满信心,相信敏捷的初创公司有能力推动世界进一步、更快地走向诱人的清洁能源,而几十年来,这种能源似乎遥不可及。

  “并不是所有的核聚变公司都会成功,OpenStar可能是其中之一,”他说,“但作为一个社会,我们会学得更快。”

  新闻网

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