Νέα

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Ως πηγή καθαρής ενέργειας στο μέλλον, η πυρηνική σύντηξη έχει προσελκύσει ευρεία προσοχή. Το 2022, η τεχνολογία συμπαγούς σύντηξης επιλέχθηκε ως μία από τις «Δέκα κορυφαίες πρωτοποριακές τεχνολογίες στον κόσμο» από το MIT Technology Review.

Το ερώτημα που απασχολεί πολλούς ανθρώπους είναι πότε θα εμπορευματοποιηθεί η πυρηνική σύντηξη;

Αν και η εμπορευματοποίησή του βραχυπρόθεσμα εξακολουθεί να είναι προκλητική, ο κόσμος προωθεί ενεργά την εμπορική ανάπτυξη της πυρηνικής σύντηξης.

Σύμφωνα με την «Παγκόσμια Έκθεση Βιομηχανίας Σύντηξης 2024» που κυκλοφόρησε από την Ένωση Βιομηχανίας Σύντηξης, η βιομηχανία πυρηνικής σύντηξης έχει προσελκύσει περισσότερα από 7,1 δισεκατομμύρια δολάρια σε επενδύσεις παγκοσμίως. Από το 2023, περισσότερα από 900 εκατομμύρια δολάρια σε νέα χρηματοδότηση έχουν εγχυθεί για την υποστήριξη της ανάπτυξης τεχνολογιών που σχετίζονται με τη σύντηξη.

Στην ετήσια έκθεση που δημοσίευσε η ένωση το 2023, ο αριθμός των παγκόσμιων εταιρειών πυρηνικής σύντηξης ήταν 43 και ο αριθμός αυτός αυξήθηκε σε 45 φέτος. Η κρατική δημόσια χρηματοδότηση αυξήθηκε κατά 57% σε σύγκριση με τους τελευταίους 12 μήνες, φτάνοντας τα 426 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ.

Μεταξύ των προηγούμενων χρηματοδοτήσεων διαφόρων εταιρειών, τρεις εταιρείες ενέργειας σύντηξης των ΗΠΑ έχουν προσελκύσει μεγάλη προσοχή, όπως: 100 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ της Xcimer Energy, 90 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ της SHINE Technologies και 65 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ της Helion Energy.

Εικόνα 丨Η «Παγκόσμια Έκθεση Βιομηχανίας Σύντηξης 2024» που κυκλοφόρησε από την Ένωση Βιομηχανίας Σύντηξης (Πηγή: Σύνδεσμος Βιομηχανίας Σύντηξης)

Όταν πρόκειται για πυρηνική σύντηξη, το πρώτο πράγμα που έρχεται στο μυαλό μας είναι η μαγνητική συσκευή σύντηξης Tokamak και η πυρηνική σύντηξη αδράνειας λέιζερ.

Το tokamak είναι μια συσκευή σε σχήμα δακτυλίου που επινοήθηκε αρχικά από Σοβιετικούς επιστήμονες τη δεκαετία του 1950. Η συσκευή διατηρεί το καύσιμο σύντηξης σε αρκετά υψηλή θερμοκρασία για μεγάλο χρονικό διάστημα ώστε να σχηματίσει ένα πλάσμα και στη συνέχεια χρησιμοποιεί ένα μαγνητικό πεδίο για να περιορίσει το πλάσμα.

Το μαγνητικό πεδίο είναι αόρατο και άυλο και μπορεί να υπάρχει σταθερά σε υψηλές θερμοκρασίες εκατοντάδων εκατομμυρίων βαθμών. Μόλις επιτευχθούν οι συνθήκες ανάφλεξης, το tokamak μπορεί να συνεχίσει να διατηρεί την αντίδραση έως ότου το πλάσμα γίνει ασταθές.

Μια άλλη κοινή μέθοδος περιορισμού είναι ο αδρανειακός περιορισμός λέιζερ, ο οποίος χρησιμοποιείται από το National Ignition Facility (NIF) του Εθνικού Εργαστηρίου Lawrence Livermore στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Αυτή η συσκευή ακτινοβολεί πολλαπλές ακτίνες λέιζερ υψηλής ισχύος σε ένα στερεό σωματίδιο πυρηνικού καυσίμου ταυτόχρονα σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, προκαλώντας αύξηση της θερμοκρασίας του, μετατρέποντάς το σε πλάσμα, πυροδοτώντας έκρηξη και περαιτέρω πυροδότηση δευτερίου και τριτίου, με αποτέλεσμα μια αλυσιδωτή αντίδραση Προκαλεί αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης.

Το 2022, το NIF πέτυχε καθαρό ενεργειακό κέρδος από την ανάφλεξη με σύντηξη για πρώτη φορά.

Αντίθετα, η Xcimer Energy ισχυρίζεται ότι επιτυγχάνει καλύτερα αποτελέσματα από το NIF. Για παράδειγμα, δημιουργήστε 10 φορές την ενέργεια λέιζερ, αυξήστε την απόδοση κατά 10 φορές και μειώστε το κόστος ανά τζάουλ στο ένα τριάντα του NIF.

Στην κινεζική αγορά, η Hanhai Juneng, μια startup πυρηνικής σύντηξης που ιδρύθηκε το 2022, ξεκίνησε τη χρηματοδότηση αγγελιών.

Επιπλέον, τον Απρίλιο του τρέχοντος έτους, ολοκληρώθηκε ένα ποσό χρηματοδότησης 50 εκατομμυρίων γιουάν .

Σύμφωνα με την επίσημη ιστοσελίδα της εταιρείας, η βασική της ομάδα έχει σχετική εμπειρία σε εγχώρια σχολεία Ε&Α και επιστημονικά ερευνητικά ινστιτούτα στον τομέα της σύντηξης. Η Ακαδημία Επιστημών, το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας και το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας Huazhong περιμένουν.

Ο Xiang Jiang, Διευθύνων Σύμβουλος της Hanhai Energy, αποφοίτησε από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας με πτυχίο και Ph.D., και η ερευνητική του κατεύθυνση είναι η συσκευή σύντηξης μαγνητικού περιορισμού Tokamak.

Αφού έλαβε το διδακτορικό του, εργάστηκε σε επιστημονικό ερευνητικό ίδρυμα για περισσότερα από δέκα χρόνια και απέκτησε πλούσια εμπειρία στην έρευνα της συσκευής σύντηξης μαγνητικού περιορισμού tokamak και της πυρηνικής σύντηξης αδρανειακής δέσμευσης λέιζερ.

Από τεχνική άποψη, η Hanhai Energy Concentration χρησιμοποιεί μια ελεγχόμενη συσκευή πυρηνικής σύντηξης με αντίστροφη διαμόρφωση πεδίου (FRC).

Στο FRC, το πλάσμα περιορίζεται σε μια δομή δακτυλίου που μοιάζει με ντόνατ και περιβάλλεται από ένα μαγνητικό πεδίο. Σε αντίθεση με άλλες έννοιες περιορισμού σύντηξης όπως το tokamak ή stellarator, ολόκληρο το πλάσμα FRC και το σχετικό μαγνητικό πεδίο του σχηματίζουν μια αυτόνομη δομή.

Η Hanhai Energy "ελπίζει να είναι η Helion Energy της Κίνας". Δεν υπάρχουν πολλές δημόσιες πληροφορίες για την τεχνική της διαδρομή.

Οι γεννήτριες σύντηξης της Helion Energy αυξάνουν τη θερμοκρασία του καυσίμου σύντηξης σε πάνω από 100 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου και εξάγουν απευθείας ηλεκτρική ενέργεια σε παλμούς υψηλής απόδοσης. Το δευτέριο και το ήλιο-3, που χρησιμοποιούνται ως καύσιμο για την πυρηνική σύντηξη ενέργειας Helion, θερμαίνονται σταδιακά σε κατάσταση πλάσματος και οι μαγνήτες θα περιορίσουν το πλάσμα στη δομή του FRC.

Στη συνέχεια, οι μαγνήτες επιταχύνουν τα δύο FRC από τα αντίθετα άκρα της συσκευής στο 1 εκατομμύριο mph, προκαλώντας τη σύγκρουσή τους στο κέντρο. Όταν το FRC συγκρούεται στο κέντρο του συστήματος, θα συμπιεστεί ξανά από ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο μέχρι να επιτευχθεί θερμοκρασία σύντηξης άνω των 100 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου (9 keV).

Τα ιόντα δευτερίου και ηλίου-3 κινούνται αρκετά γρήγορα σε αυτή τη θερμοκρασία για να υπερνικήσουν τις απωστικές δυνάμεις μεταξύ τους και εμφανίζεται μια αντίδραση σύντηξης. Και, απελευθερώνεται περισσότερη ενέργεια από αυτή που καταναλώνεται από τη διαδικασία σύντηξης. Με τη δημιουργία νέας ενέργειας σύντηξης έρχεται η διαστολή του πλάσματος.

Η ταχύτητα ανάπτυξης της πυρηνικής σύντηξης στην κινεζική αγορά δεν μπορεί να αγνοηθεί. Εκτός από την Hanhai Energy, υπήρξαν πρόσφατες χρηματοδοτικές εξελίξεις για άλλες εμπορικές εταιρείες πυρηνικής σύντηξης.

Για παράδειγμα, τον Μάρτιο, η Xinghuan Juneng έλαβε εκατοντάδες εκατομμύρια γιουάν σε χρηματοδότηση πριν από τον γύρο. Τον Μάιο, η Fusion New Energy έλαβε χρηματοδότηση από τη σειρά Α, αλλά το ποσό της χρηματοδότησης δεν έχει ακόμη αποκαλυφθεί Τον Μάιο του 2023, η εταιρεία ολοκλήρωσε έναν κύκλο χρηματοδότησης ύψους 1,5 δισεκατομμυρίων γιουάν.

Τα τελευταία δύο χρόνια, η Energy Singularity έχει λάβει χρηματοδότηση από άγγελο και προ-Α γύρο περίπου 400 εκατομμυρίων γιουάν το καθένα. Επιπλέον, η ENN Technology Company, θυγατρική του Ομίλου ENN, δεσμεύεται επίσης να προωθήσει την ανάπτυξη της τεχνολογίας πυρηνικής σύντηξης.

Από τη δυναμική των εταιρειών πυρηνικής σύντηξης στις παγκόσμιες και κινεζικές αγορές, μπορούμε να δούμε την πρόοδο και τη συνεχή ανάπτυξη της τεχνολογίας πυρηνικής σύντηξης Αναφορικά με το εάν η πυρηνική σύντηξη μπορεί να παράσχει ενέργεια στο δίκτυο πριν από το 2040, εάν διάφορες εταιρείες πυρηνικής σύντηξης μπορούν να λύσουν τα προβλήματα. τεχνολογία, εξοικονόμηση ενέργειας, η DeepTech θα δώσει ιδιαίτερη προσοχή σε μια σειρά προκλήσεων όπως η οικονομική υποστήριξη.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

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/

Υποστήριξη: Δεν ξέρω στο όνειρό μου

Στοιχειοθέτηση: Chu Jiashi

02/

03/

04/

05/