在新西兰首都惠灵顿一处俯瞰海洋的商业仓库里,一家初创公司试图用一种非传统的“内燃机”反应堆来复制地球上的明星力量,其核心是一个强大的悬浮磁铁。该公司致力于生产核聚变,这是一种几乎无限清洁能源的形式,与当前全球核能的基础反应相反——不是原子分裂,而是原子聚在一起,会产生强大的能量,可以使用宇宙中最丰富的元素:氢。
本月早些时候,OpenStar Technologies宣布已成功创造出温度约为30万摄氏度的高温等离子体——这是通往生产核聚变能源道路上的必要步骤之一。该公司将其称为一项突破。“第一等离子体是真正重要的时刻,”OpenStar的创始人兼首席执行官RatuMataira说,“你知道一切都有效工作。”
他告诉CNN,该公司花了两年时间和约1000万美元才取得这一成就,相比之下,占据主导地位的几十年政府领导的核聚变能源计划要便宜和快速得多。
OpenStar通过寻求商业化这种未来能源的方式,正在向核聚变终点线进发。即使尚未证明它是有利的,他们也带来了一系列的承诺和大量的投资。据Fusion Industry Association报道,核聚变公司吸引了超过71.1亿美元的投资。然而专家警告说,前方还有一段漫长而复杂的路要走。
核聚变,也就是让太阳和其他恒星发光的同一过程,通常被称为清洁能源的圣杯:它几乎无限,不会产生温室气体污染,也不会像裂变核技术那样面临长期放射性废物问题。
对于解决不断升级的气候危机来说,核聚变是一种近乎完美的解决方案。它是一种基础电力来源,可以利用现有的电网基础设施。它提供的解决方案几乎不需要改变当前的世界。
然而,在地球上重现它一直非常棘手。最受欢迎的技术涉及一种叫做托卡马克的环形机器。这种机器被两种氢气形式——海水中含有的氘和从锂中提取出的氚——所供应。托卡马克内的温度达到1.5亿度,比太阳核心的温度还要高十倍。在这种极端的热量下,氢同位素在等离子体中融合在一起,通过一个过程释放出巨大的能量。
在这个过程中,强大的磁线圈将等离子体包围起来,科学家将其描述为“用橡皮筋将杰洛形状的果冻固定在一起”。
OpenStar的技术则完全颠覆了这一传统观念。它的反应堆有一个极其强大的磁铁悬挂在约16英尺宽的真空室中。这种设计灵感来源于包括地球在内的行星磁场中的等离子体。
物理学家Akira Hasegawa在20世纪80年代提出了这个概念,基于他对木星周围等离子体的研究。使用这些原理的第一台机器是与哥伦比亚大学合作在麻省理工学院建造的,并于2004年开始运行。然而在2011年关闭了。OpenStar表示他们已经解决了这个问题。
该反应堆的一个优势是其设计和制造比传统的托卡马克要容易和快速得多。这可以让你快速迭代和性能提高非常快。“比'在瓶中建造一艘船'更为简单,”Mataira说,“意味着一旦出现问题可以更快地修复。”
OpenStar已经筹集了1.2亿美元资金并正在启动一次更大规模的融资轮次。计划在未来两到四年内制造两个进一步原型以探索如何扩大规模并使其变得可行。
在过去的五年里,出现了一群由教授和专家组成的融合公司团队,他们研究不同的技术以解决这个挑战问题。Gerald Navratil教授是哥伦比亚大学融合能源和等离子体物理学教授,他说:“OpenStar是这一星座中的一员。”