可控核聚變的未來(lái)談?wù)?，新的技術(shù)推動(dòng)核聚變走向商業(yè)化

最近我們看到了變化，特別是最近在英國(guó)，政府現(xiàn)在發(fā)布了一項(xiàng)聚變戰(zhàn)略，表示他們希望將聚變能源商業(yè)化。他們還在制定監(jiān)管框架，這將為行業(yè)中的公司提供確定性。美國(guó)也有活動(dòng)，他們正在推動(dòng)公私合作。所以世界各地發(fā)生了各種各樣的事情。實(shí)際上，中國(guó)也對(duì)聚變很感興趣，日本也一樣。因此，在能源和氣候背景下，圍繞核聚變發(fā)生了很多事情。

因此，這正在推動(dòng)投資。我認(rèn)為進(jìn)入該領(lǐng)域的私人投資確實(shí)有助于對(duì)您所說(shuō)的曲線產(chǎn)生影響，例如私人公司的數(shù)量。因?yàn)樗綘I(yíng)公司現(xiàn)在能夠存在并籌集資金，并以以前只能在公共實(shí)驗(yàn)室中才能實(shí)現(xiàn)的方式真正致力于聚變。

所以這些是關(guān)鍵的事情，我認(rèn)為近年來(lái)已經(jīng)融合在一起的關(guān)鍵四件事真正推動(dòng)我們走向核聚變商業(yè)化。

目前這些公司還沒(méi)有生產(chǎn)聚變能。但他們正在設(shè)計(jì)和制造能夠讓他們到達(dá)那里的機(jī)器。而且有很多不同的方法。你可以說(shuō)，最領(lǐng)先的是托卡馬克概念，因?yàn)檫@是公共實(shí)驗(yàn)室?guī)资陙?lái)一直在追求的東西。所以這就像一個(gè)更高的基線，如果你愿意，那就是他們正在建立的基礎(chǔ)。

例如，聯(lián)邦融合系統(tǒng)公司提出，他們從麻省理工學(xué)院分離出來(lái)。所以他們有很多背景知識(shí)，如果你愿意的話，來(lái)自麻省理工學(xué)院制造的機(jī)器。他們一直在做的是引進(jìn)新技術(shù)，比如我提到的高溫超導(dǎo)磁體，他們剛剛籌集的資金將使他們能夠做的是制造他們需要回答這些問(wèn)題的機(jī)器, 我們能從反應(yīng)中得到比投入更多的能量嗎?然后我們能發(fā)電嗎?例如，我們需要哪些系統(tǒng)從實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)移到試驗(yàn)工廠?

但是將能夠連續(xù)快速地制造這些機(jī)器并完成它。而這在公共項(xiàng)目中是不可能的。因?yàn)橄乱慌_(tái)機(jī)器之間總是有很長(zhǎng)的差距。這就是為什么資金如此重要的原因。

還有其他托卡馬克概念，他們?cè)谟?guó)也有。所以有主要的公共實(shí)驗(yàn)室，英國(guó)原子能局，它是該報(bào)告的作者之一。他們計(jì)劃制造球形托卡馬克，這將是一個(gè)試點(diǎn)工廠。所以這正在進(jìn)行中。還有一家名為 Tokamak Energy 的私人公司，我與之合作。他們也在追求球形托卡馬克的概念，它就像一個(gè)托卡馬克，但它只是一個(gè)稍微壓縮的版本。所以與其看起來(lái)像環(huán)形甜甜圈，它看起來(lái)更像是一個(gè)有核的蘋(píng)果。這提高了整個(gè)系統(tǒng)的效率。

再一次，他們正在開(kāi)發(fā)這些高溫超導(dǎo)磁體。這是一項(xiàng)重要的技術(shù)，不僅適用于聚變，而且還會(huì)有很多衍生產(chǎn)品和其他應(yīng)用。所以這對(duì)投資者來(lái)說(shuō)也很有吸引力，作為一種紅利，如果你喜歡，你知道，他們想要獲得聚變能，但也有這些其他應(yīng)用。

但是，聚變公司正在探索許多其他概念。這也是我認(rèn)為報(bào)告中有趣的一件事，例如，如果您在開(kāi)始時(shí)查看統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在不同的概念上，大致上有一些大的一般類別，如果您愿意的話。因此，大多數(shù)公司都在追求我們所說(shuō)的磁約束聚變，它以某種方式利用磁場(chǎng)來(lái)捕獲燃料。

但也有一些公司正在使用激光。它被稱為慣性約束聚變，通常用數(shù)百個(gè)激光爆破燃料。這會(huì)導(dǎo)致它內(nèi)爆，而你會(huì)在中心得到融合條件。這些是主要類別，還有一些介于兩者之間的東西，稱為磁慣性聚變。但是，如果您查看這些廣泛的類別，幾乎每個(gè)融合公司都在做一些稍微不同的事情。你知道，他們都有一點(diǎn)小眾或一點(diǎn)角度，這真的很有趣。

一般來(lái)說(shuō)，每個(gè)人都在努力讓事情變得更小。傳統(tǒng)上，托卡馬克變得越來(lái)越大。從歷史上看。那是因?yàn)樗浅Ｈ菀?。你可以得到更多的聚變能量?

影響融合能力的因素有三點(diǎn)。一個(gè)是等離子體的效率，也就是我們所說(shuō)的β效率谷，然后是磁場(chǎng)。然后是大小。而實(shí)際上，磁場(chǎng)的影響最大，其次是效率、β參數(shù)，其次是尺寸。但從歷史上看，增加節(jié)拍確實(shí)很難。磁場(chǎng)是由當(dāng)時(shí)可用的技術(shù)固定的。

所以最容易增加的就是尺寸。所以這些機(jī)器變得越來(lái)越大，這使得它們變得更加昂貴。當(dāng)然，如果你想建造一個(gè)商業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)電廠，你不需要巨大的建造成本。使機(jī)器盡可能小真的符合您的利益。這就是新技術(shù)可以發(fā)揮作用并變得更加強(qiáng)大的地方。因?yàn)槿绻憧梢允褂茫热缯f(shuō)，高溫超導(dǎo)體來(lái)產(chǎn)生更高的磁場(chǎng)，那么你可以增加聚變功率，而不必增加太多的尺寸。這就像 Commonwealth Fusion Systems 和 Tokamak Energy 等公司正在做的事情背后的基礎(chǔ)。

但是，如果你看一個(gè)完全不同的方法，比如不是托卡馬克，可能還有其他方法可以更簡(jiǎn)單、更小。因此，就他們對(duì)其進(jìn)行的研究數(shù)量和理解以及該方法的物理基礎(chǔ)而言，其中一些其他概念要落后得多。但如果它們確實(shí)有效，它們可能是一個(gè)比托卡馬克更具吸引力的商業(yè)提議，托卡馬克是一臺(tái)非常復(fù)雜的機(jī)器，真的，即使是小型機(jī)器，至少在最初，也會(huì)相當(dāng)大。