核聚變技術能夠帶來潛在無限的清潔能源，微軟認為這項技術已經(jīng)接近可以接入電網(wǎng)。該公司今天宣布了一項令人驚訝的協(xié)議 —— 將從核聚變公司 Helion Energy 購買電力。

　　Helion Energy 公司開發(fā)了一臺核聚變發(fā)電機，計劃于 2028 年在華盛頓州的一個電網(wǎng)上投入運行。目標是產(chǎn)生至少 50 兆瓦的功率，數(shù)字雖小但意義重大，超過了美國前兩個風電場目前的 42 兆瓦發(fā)電能力。

　　“這是我聽過的最大膽的事情。”芝加哥大學理論物理學家羅伯特?羅斯納說，“在這類問題上，我永遠不會說不可能。但如果他們成功了，那將是驚人的。”專家們對于世界何時能建設第一座核聚變發(fā)電廠的樂觀估計，從本世紀末到幾十年后不等。Helion 的成功取決于在極短的時間內(nèi)取得驚人的突破，然后將其技術商業(yè)化，使其在成本上能與其他能源競爭。

　　然而，Helion 并不畏懼。“這是一份有約束力的協(xié)議，如果我們不能建造出核聚變系統(tǒng)，就會有經(jīng)濟懲罰。”Helion 的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官大衛(wèi)?柯特利告訴 The Verge，“我們 已經(jīng)承諾要建造出一個系統(tǒng)，并將其商業(yè)化地賣給微軟。”

　　核聚變系統(tǒng)是如何工作的?

　　簡單來說，核聚變模仿了恒星產(chǎn)生光和熱的方式。在我們的太陽中，氫原子核融合在一起，形成氦并產(chǎn)生巨大的能量。自從上世紀 50 年代以來，科學家們一直試圖以一種可控的方式復制這個過程。(他們已經(jīng)能夠以一種不可控的方式復制，也就是氫彈。)

　　這與我們今天擁有的通過裂變釋放能量的核電站相反，裂變是將原子分裂開來。裂變的一個主要缺點是它會留下不穩(wěn)定的核素，它們可能會存在放射性達數(shù)百萬年。核聚變避免了放射性廢物問題，因為它基本上只是創(chuàng)造了新的氦原子。

　　目前最先進的嘗試通過核聚變發(fā)電使用了一種通過強大的激光束擊中一個微小的靶子或依靠磁場來約束超高溫物質(zhì)(稱為等離子體)的一種機器(稱為托卡馬克)。Helion 沒有使用這兩種方法，該公司正在開發(fā)一種 40 英尺(IT之家備注：約 12.19 米)長的設備，稱為等離子體加速器，可以將燃料加熱到 1 億攝氏度，將氘(一種氫同位素)和氦-3 加熱成等離子體，然后使用脈沖磁場將等離子體壓縮到發(fā)生聚變的程度。

　　解決能源效率問題對于實現(xiàn)核聚變發(fā)電至關重要，畢竟需要極高的溫度和壓力才能迫使原子融合在一起。直到最近，研究人員還無法做到這一點，總是會消耗掉比聚變反應實際產(chǎn)生的更多的能量。去年 12 月，激光實現(xiàn)了一個巨大的突破，稱為“聚變點火”，意味著首次觸發(fā)了一種導致凈能量增加的聚變反應，這是 Helion 尚未達到的一個重要里程碑。

　　獲取足夠的氦-3 燃料可能是另一個挑戰(zhàn)，這是一種非常稀有的同位素，用于量子計算和醫(yī)學成像。然而，Helion 稱他們已經(jīng)申請了一種自己制造氦-3 的專利，通過在其等離子體加速器中將氘原子融合在一起。

　　假設 Helion 能夠做到這一切，他們?nèi)匀槐仨毚_保能以一種負擔得起的方式做到這一點，其產(chǎn)生的電力的成本必須與今天的發(fā)電廠、太陽能和風力發(fā)電場相當或更便宜。該公司沒有透露在與微軟達成的購電協(xié)議中的價格，但柯特利說，該公司的目標是有一天將成本降低到每千瓦時 1 美分。

　　但正如幾十年來對核聚變夢想所面臨的情況一樣，我們只能拭目以待。
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