uutiset

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Puhtaana tulevaisuuden energialähteenä ydinfuusio on herättänyt laajaa huomiota. Vuonna 2022 kompakti fuusioteknologia valittiin MIT Technology Review:n "Maailman kymmenen parhaan läpimurtoteknologian" joukkoon.

Monet ihmiset ovat huolissaan siitä, milloin ydinfuusio kaupallistetaan?

Vaikka sen kaupallistaminen lyhyellä aikavälillä on edelleen haastavaa, maailma edistää aktiivisesti ydinfuusion kaupallista kehitystä.

Fusion Industry Associationin julkaiseman "2024 Global Fusion Industry Reportin" mukaan ydinfuusioteollisuus on houkutellut maailmanlaajuisesti yli 7,1 miljardia dollaria investointeja. Vuodesta 2023 lähtien yli 900 miljoonalla dollarilla on myönnetty uutta rahoitusta fuusioon liittyvien teknologioiden kehittämisen tukemiseen.

Yhdistyksen vuonna 2023 julkaisemassa vuosiraportissa globaaleja ydinfuusioyhtiöitä oli 43, ja tänä vuonna luku on kasvanut 45:een. Valtion julkinen rahoitustuki kasvoi 57 % edelliseen 12 kuukauteen verrattuna ja oli 426 miljoonaa dollaria.

Eri yritysten aiempien rahoituksen joukossa kolme yhdysvaltalaista fuusioenergiayhtiötä on herättänyt suurta huomiota, mukaan lukien: Xcimer Energyn 100 miljoonaa dollaria, SHINE Technologiesin 90 miljoonaa dollaria ja Helion Energyn 65 miljoonaa dollaria.

Kuva丨Fusion Industry Associationin julkaisema "2024 Global Fusion Industry Report" (Lähde: Fusion Industry Association)

Ydinfuusion suhteen ensimmäisenä mieleemme tulee magneettinen eristysfuusiolaite Tokamak ja laserinertiaerotusydinfuusio.

Tokamak on renkaan muotoinen laite, jonka alun perin keksivät Neuvostoliiton tiedemiehet 1950-luvulla. Laite pitää fuusiopolttoaineen riittävän korkeassa lämpötilassa pitkän aikaa plasman muodostamiseksi ja käyttää sitten magneettikenttää plasman rajoittamiseen.

Magneettikenttä on näkymätön ja aineeton, ja se voi esiintyä vakaasti korkeissa, satojen miljoonien asteiden lämpötiloissa. Kun syttymisolosuhteet on saavutettu, tokamak voi jatkaa reaktion ylläpitämistä, kunnes plasma muuttuu epästabiiliksi.

Toinen yleinen rajoitusmenetelmä on laserinertiarajoitus, jota käyttää Lawrence Livermore National Laboratoryn National Ignition Facility (NIF) Yhdysvalloissa.

Tämä laite säteilyttää useita suuritehoisia lasersäteitä kiinteään ydinpolttoainehiukkaseen samanaikaisesti hyvin lyhyessä ajassa, jolloin sen lämpötila nousee, muuttuu plasmaksi, laukaisee räjähdyksen ja räjäyttää edelleen deuteriumia ja tritiumia. aiheuttaa ketjureaktion. Aiheuttaa ydinfuusioreaktioita.

Vuonna 2022 NIF saavutti ensimmäistä kertaa nettoenergiahyödyn fuusiosytytyksestä.

Sitä vastoin Xcimer Energy väittää saavuttavansa parempia tuloksia kuin NIF. Tuota esimerkiksi 10 kertaa laserenergiaa, lisää tehokkuutta 10-kertaisesti ja alenna joulekohtaista kustannuksia NIF:n kolmaskymmenesosaan.

Kiinan markkinoilla vuonna 2022 perustettu ydinfuusio-startup Hanhai Juneng käynnisti enkelikierroksen rahoituksen.

Lisäksi tämän vuoden huhtikuussa valmistui 50 miljoonan yuanin rahoitus. Sijoituslaitokset tulivat Huaying Capitalilta, Qiji Chuangtanilta, Qingzhou Capitalilta ja Houshi Capitalilta. Tämä rahoituskierros käytetään lineaaristen laitteiden fyysiseen ja tekniseen suunnitteluun .

Yrityksen virallisten verkkosivujen mukaan sen ydintiimillä on asiaankuuluvaa kokemusta kotimaisista fuusioalan T&K-kouluista ja tieteellisistä tutkimuslaitoksista. Yhteistyöyksiköitä ovat CNNC:n ydinfysiikan lounaisinstituutti, Kiinan plasmafysiikan instituutti. Tiedeakatemia, Kiinan tiede- ja teknologiayliopisto ja Huazhongin tiede- ja teknologiayliopisto odottavat.

Hanhai Energyn toimitusjohtaja Xiang Jiang on valmistunut Kiinan tiede- ja teknologiayliopistosta kandidaatin tutkinnon ja tohtorin tutkinnon, ja hänen tutkimussuuntansa on magneettisesti sidotun fuusiolaitteen Tokamak.

Tohtorin tutkinnon jälkeen hän työskenteli yli kymmenen vuoden ajan tieteellisessä tutkimuslaitoksessa ja keräsi runsaasti kokemusta magneettisessa fuusiossa toimivan tokamakin ja laserinertiasulkuydinfuusion tutkimuksesta.

Teknisestä näkökulmasta Hanhai Energy Concentration käyttää Field Reversed Configuration (FRC) -ohjattua ydinfuusiolaitetta.

FRC:ssä plasma on rajattu donitsimaiseen rengasrakenteeseen ja sitä ympäröi magneettikenttä. Toisin kuin muut fuusiorajoituskonseptit, kuten tokamak tai stellaraattori, koko FRC-plasma ja siihen liittyvä magneettikenttä muodostavat itsenäisen rakenteen.

Hanhai Energy "toivoa olevansa Kiinan Helion Energy" Sen teknisestä tiestä ei ole paljon julkista tietoa. Saatamme saada viitteitä amerikkalaisesta ydinfuusioyhtiöstä, jolla on sama tekninen polku ulkomailla.

Helion Energyn fuusiogeneraattorit nostavat fuusiopolttoaineen lämpötilan yli 100 miljoonaan celsiusasteeseen ja ottavat suoraan sähköenergiaa erittäin tehokkaina pulsseina. Deuterium ja helium-3, joita käytetään Helion Energyn ydinfuusion polttoaineena, kuumennetaan vähitellen plasmatilaan, ja magneetit rajoittavat plasman FRC:n rakenteeseen.

Magneetit kiihdyttävät sitten kahta FRC:tä laitteen vastakkaisista päistä 1 miljoonaan kilometriin tunnissa, jolloin ne törmäävät keskellä. Kun FRC törmää järjestelmän keskelle, voimakas magneettikenttä puristaa sitä uudelleen, kunnes saavutetaan yli 100 miljoonan Celsius-asteen (9 keV) sulamislämpötila.

Deuterium- ja helium-3-ionit liikkuvat riittävän nopeasti tässä lämpötilassa voittaakseen niiden väliset hylkivät voimat, ja tapahtuu fuusioreaktio. Ja energiaa vapautuu enemmän kuin mitä fuusioprosessi kuluttaa. Uuden fuusioenergian luomisen myötä plasma laajenee.

Ydinfuusion kehitysvauhtia Kiinan markkinoilla ei voida jättää huomiotta. Hanhai Energyn lisäksi viime aikoina on ollut rahoituskehitystä muille kaupallisille ydinfuusioyhtiöille.

Esimerkiksi maaliskuussa Xinghuan Juneng sai satoja miljoonia juaneja Pre-A-kierroksella. Fusion New Energy sai toukokuussa A-sarjan rahoituksen, mutta rahoituksen määrää ei ole vielä julkistettu. Toukokuussa 2023 yritys sai päätökseen 1,5 miljardin yuanin enkelirahoituskierroksen.

Kahden viime vuoden aikana Energy Singularity on saanut enkeli- ja Pre-A-rahoitusta noin 400 miljoonaa yuania kumpikin. Lisäksi ENN Groupin tytäryhtiö ENN Technology Company on sitoutunut edistämään ydinfuusioteknologian kehitystä.

Ydinfuusioyritysten dynamiikasta globaaleilla ja Kiinan markkinoilla voimme nähdä ydinfuusioteknologian edistymisen ja jatkuvan kehityksen Mitä tulee siihen, pystyykö ydinfuusio toimittamaan sähköä verkkoon ennen vuotta 2040, voivatko erilaiset ydinfuusioyhtiöt ratkaista ydinfuusioteknologian ongelmat. teknologia, tehotehokkuus, DeepTech kiinnittää erityistä huomiota useisiin haasteisiin, kuten taloudelliseen tukeen.

Viitteet:

https://www.fusionindustryassociation.org/fia-launches-2024-global-fusion-industry-report/

https://xcimer.energy/xcimer-raises-100-million-to-put-inertial-fusion-energy-on-path-to-commercialization/

https://www.shinefusion.com/

https://www.helionenergy.com/

Tuki: En tiedä unessani

Ladonta: Chu Jiashi

02/

03/

04/

05/