为了在地球上打造可与太阳比拟的受控能量,各国如火如荼发展核融合技术,其中英国核融合公司托卡马克能源(Tokamak Energy)近日称其 ST40 反应炉温度突破摄氏 1,500 万度,温度已与太阳核心相当。
核融合借由将氘与氚原子置于高温或高压下,其引起的聚合反应会产生中子、氦与大量能量,可利用这些能量来生产电力。该技术不会带来放射性污染、碳排放等问题,假如能成功打造受控设备,实现持续且平稳能量输出、将核融合技术投入电厂,将拥有庞大电力可用。
但梦想不是那么容易达成,科学家认为如果要在地球上打造跟太阳一样的能量场,首先温度要先跟太阳一样。
Tokamak Energy 希望透过“合并压缩(merging compression)线圈”来达成此目标,让两个对称聚合压缩线圈发射高电流,在线圈周围形成环状电浆,最后再逐步将电流降低,让电浆团相互牵引并合并。
该反应也就是所谓的磁重联(magnetic reconnection),透过释放能量形成环状电浆,电浆相互碰撞后磁场便会重置,被认为是太阳释放能量的方式。目前该公司已经成功将电浆加热至 1,500 万度,最终目标则是将温度提升至摄氏 1 亿度,以便在 2025 年打造工业用设备,2030 年达成商业核融合与投入电网。
核融合设备主要分为托卡马克与仿星器,两种设备都设计于扭转磁场并控制内部电浆。托卡马克外型像是一大块甜甜圈,利用环形容器稳固电浆,仿星器则长得比较像发圈,用复杂且低功率的磁线圈稳定电浆。Tokamak Energy 则采用更紧凑(compact)的球状设计,宣称其电浆压力比传统托卡马克设备更高,且可用高温超导磁体控制电浆,再转换成可用的能量。
Tokamak Energy 首席执行官 David Kingham 表示,世界需要丰富、可控、干净的能源,而团队商业计划建立在强大的科学基础上,这一里程碑也验证紧凑型球状托卡马克的实力,并以私人企业的灵活性朝商业核融合迈出一大步。
Tokamak Energy 至今已筹集 4,000 万美元,称其小规模设备是逐步达成目标的关键。与其他核融合技术相比,ST40 的大小与一般的箱型车差不多,且已经是该公司第三代核融合设备,Tokamak Energy 第一台设备 ST25 于 2013 年建成,并在 2015 年打造第二台,希望能够在 ST40 后期将温度提高到摄氏 1 亿度。
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(本文由 EnergyTrend 授权转载;首图来源:Tokamak Energy)