
我們正追逐凈零排放的目標,可再生能源的努力已達上限,要發展到更高階段,需借助核聚變來完成超越想象的任務。
對于核聚變領域而言,眼下這個時刻是非常有趣的——我們的重點正從證明聚變科學的有效性轉向真正實現最終目標,即實現可行且實用的商業化聚變能源技術。
恒星產生光和熱的過程就是聚變,通過聚合氫與其他輕元素以釋放巨大能量。在我看來,它就是無限清潔能源的未來,是凈零碳排放事業的“圣杯”。
核聚變研究領域經過數十年發展,已經到了一個關鍵時刻。一個美國科研團隊于2022年實現了歷史性的聚變點火,即從反應中獲得的能量比投入的更多。英國的實驗室最近也創造了聚變能量輸出的新紀錄。
核聚變引起各國政府“越來越多的興趣”,他們正在“努力弄清楚”如何實現最近在迪拜等地舉行的第28屆聯合國氣候變化大會(COP28)上制定的能源轉型目標。美國政府制定了第一個聚變能商業化國際戰略,以及一系列專門針對該領域的會議。
我認為,核聚變終將是實現凈零目標的重要部分。
隨著適合風能和太陽能發電場的可用土地變得越發稀缺,預計到2030年代的某個時刻,我們將失去能簡單有效部署可再生能源的機會。
風能和太陽能的間歇性也意味著此類設施可添加至能源網中的“實際數量”有限。你需要對可再生能源進行基荷補充。當前大部分基荷負載來自煤炭,其全球在線負載超過2太瓦。那么凈零碳排放還怎么實現呢?我們可以將核聚變視作這2太瓦負載的新來源,而且是以簡單的方式實現供能。例如,新加坡的大部分電力靠從鄰國進口的天然氣,并且無法真正生產任何可再生能源,而核聚變便為該國提供了一種“獨特的能源安全形式”。
我相信,第一座聚變發電廠可能會在2030年代中期投入使用。往后的挑戰是對實驗室開發的技術進行產業化。
除了托卡馬克裝置,我們正積極開發仿星器(這項工作得到了比爾 · 蓋茨創新基金的支持),它可利用磁場約束等離子體于環形空間內,雖然比前者更難制造,但更易于使用。
聚變能是直接空氣捕獲技術的關鍵動力來源。這項新技術能從空氣中吸收二氧化碳,不同于碳捕獲,碳捕獲主要針對碳排放產生地點,例如對發電廠進行捕集。即使未來能實現凈零碳排放,由于大氣中已有的碳,世界仍將繼續升溫。
直接空氣捕獲是超越凈零的一個非常重要的部分,但它的動力將從哪里來?你能想象到這是最耗能的事情。核聚變可能給這一問題提供答案——它是宇宙中最強大的能量形式,是恒星的力量。
僅僅實現凈零排放并非勝利,我們必須逆轉工業革命,以無碳的方式生產過去三百年間燃煤產生的能量。換言之,我們要把已經排向大氣的碳全部收回來。如若不然,僅有凈零并無任何意義。
世界需要核聚變,這只是時間問題。希望我們不會等待太久。
——槳篤繪編譯自rechargenews.com
克里斯托弗·莫里(Christofer Mowry)
美國核聚變工業協會主席
Type One 能源公司首席執行官