
美國麻省理工學院關(guan) 於(yu) 核聚變試驗工廠的概念圖。圖片來源:ALEXANDER CREELY
2月17日,美國國家科學院、工程和醫學研究院發布了一份長達91頁的報告,列出了建造一座價(jia) 值數十億(yi) 美元的核聚變發電站的大致時間表及其開發設計策略,根據計劃,美國應在2035年之前開始建設試點項目,並在2040年之前投入使用。為(wei) 滿足這一緊迫的時間表,報告呼籲美國能源部資助兩(liang) 到四個(ge) 團隊,與(yu) 私營企業(ye) 合作,在2028年前開發出不同的概念設計。
“這是可信和可行的。”美國斯坦福大學名譽副校長William Madia說。然而,美國憂思科學家聯盟核能安全主管Edwin Lyman指出,這份報告還表明,許多關(guan) 鍵技術還處於(yu) 技術成熟度較低的狀態。Lyman對這些技術能否及時開發提出了質疑:“我並不認為(wei) 這個(ge) 時間表是現實的。”
報告指出,在建造任何試驗工廠之前,必須克服幾個(ge) 重大技術挑戰。例如,如果該電站像國際熱核實驗反應堆一樣工作,聚變氘和氚,那麽(me) 研究人員也必須開發一種方法,在反應堆周圍特製的材料“毯”中培養(yang) 更多的氚。否則,核電站可能很快就會(hui) 消耗掉全世界全部的氚供應,而這些氚隻來自某些核反應堆。
如果覆蓋層中含有鋰,中子就會(hui) 分裂其中一些原子核,形成更多的氚。但氚是一種受到高度管製的放射性物質,很難處理,Lyman質疑這樣一個(ge) 封閉的係統能否在2035年前開發出來。
此外,該報告建議的時間表並沒有反映出完成某一特定設計研發所需時間的自底向上評估。相反,它提出了一個(ge) 自上而下的評估。Madia預測,如果到2035年核聚變還不可行,它將被排除在未來的無碳能源組合之外。
關(guan) 於(yu) 時間表的爭(zheng) 論反映了新興(xing) 私營核聚變公司出現的緊張局勢,這些公司可能會(hui) 與(yu) 美國能源部合作,發展他們(men) 已有的想法。一些初創公司吸引了億(yi) 萬(wan) 富翁的興(xing) 趣。例如,比爾·蓋茨支持的聯邦核聚變係統公司專(zhuan) 注於(yu) 使用由高溫超導體(ti) 製成的磁鐵線圈,傑夫·貝佐斯支持的通用聚變公司使用機械泵擠壓和加熱等離子體(ti) 。這樣的私人投資是Madia說他看好試點工廠的一個(ge) 關(guan) 鍵原因。
但Lyman認為(wei) ,核聚變初創公司的前景遠大於(yu) 它們(men) 所能實現的價(jia) 值。他擔心,熟悉高科技經濟的投資者可能會(hui) 對資本密集型能源研究采取同樣高風險的態度。
在高科技經濟中,失敗可能不會(hui) 致命。Lyman說:“他們(men) 認為(wei) ,隻要有一個(ge) 想法,就能從(cong) 這個(ge) 想法中獲得財富,而不需要實際去實現它。但開發核聚變反應堆不是你在車庫裏就能完成的事情,所以你必須保持謹慎的心態。”Lyman還警告說,核聚變創業(ye) 公司要求美國核管理委員會(hui) 放寬安全要求的方式是不合理的。
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