美国发布聚变能源路线图,目标2030年代商业化,但缺乏资金支持

IT之家10月20日消息,美国能源部(DOE)上周宣布了一项新路线图,旨在让美国实现几十年来利用聚变能的梦想。该路线图体现了美国政府对科研开发的大力支持,并强调通过公私合作模式最终建成第一代商业聚变电站。同时,该规划还凸显了人工智能(AI)的双重作用。另一方面,人工智能被认为是加速融合技术进步的关键工具。另一方面,数据中心日益增长的能源需求使得新能源的开发刻不容缓。美国能源部设定了一个非常雄心勃勃的时间表,但实施之路仍然不确定。毕竟,后续聚变能依赖于尚未实现的重要科学进步,而且科学家们几乎已经无法克服它们了世纪。此外,致力于这一使命的初创企业和研究人员的新兴生态系统迫切需要额外的资金,而美国能源部承认目前尚无法获得额外的资金。据一份新闻稿称,新战略的目标是到 2030 年代中期将商业规模的聚变能源并入电网。然而,实际发布的路线图文件呈现出更加不确定的情况。文件明确提出,其中心目标是“建设公共基础设施,支持2030年代民用聚变产业大规模发展”。但前进的道路仍然充满了障碍和不确定性,利用核聚变为家庭和企业提供支持可能需要数十年甚至不可能。为什么这个任务如此困难?现有的核电站使用核裂变技术,分裂原子并释放能量。另一方面,核聚变在受控条件下融合原子以产生能量(如果该过程不进行)如果失控,可以制造氢弹)。聚变能的优点是不会像核裂变那样产生高放射性废物,也不依赖污染性的化石燃料。基本上,核聚变模拟了恒星产生光和热的过程。我要开始了。这种能源潜力巨大且几乎无限,而且碳排放为零,但需要极高的温度和压力才能实现核聚变。因此,科学家们长期以来一直在努力实现具有“净能量增益”(业内称为“点火”)的聚变反应。直到2022年,研究人员才首次使用激光实现了这一突破。世界各地的几个团队现在正在努力重现这一结果,并探索扩大聚变反应规模并保持聚变反应稳定的方法。近年来还出现了其他重要进展,为核聚变领域增添了活力。生成人工i的爆炸式增长智能让科技巨头争先恐后地获取更多电力来为其不断扩大的数据中心提供动力。萨姆·奥尔特曼、比尔·盖茨和杰夫·贝佐斯投资了专注于聚变发电厂设计的初创公司。谷歌和微软已宣布计划从聚变发电厂购买电力,这些发电厂预计将在 2020 年代末或 2030 年代初投入运营。据美国能源部统计,超过90亿美元的私人资本(每年约638.54亿元人民币。按当前汇率)投资于聚变示范项目和DEMO研发。然而,仍然存在需要填补的重要空白,我相信我们作为能源部可以在这方面发挥作用。该路线图强调需要汇集公共和私人资源,共同建设聚变商业化所需的“关键基础设施”,包括生产和回收聚变燃料(通常是氢、氚和氘两种同位素)的系统。该论文还开发能够在极端聚变环境下长时间稳定运行的结构材料是另一个“核心挑战领域”。毕竟,人类正在尝试重建恒星内部的物理环境。该路线图还提议建立区域融合创新中心,能源部国家实验室将与大学、地方政府和私营公司合作,共同培养能够适应新技术需求的专家团队。示范项目之一是 Nvidia、IBM、普林斯顿等离子体物理实验室 (PPPL) 和能源部之间的合作。我们将建立一个名为“ar-AI”的融合专用超级计算集群。美国能源部在其路线图中专门用了一章介绍人工智能,称其为“一种改变游戏规则的工具,将改变聚变能源的格局”。例如,研究人员可以使用人工智能模型来构建“数字t”值得注意的是,文件开头有一个重要的免责声明。“该路线图并不承诺美国能源部提供特定水平的资金。未来的资金投入取决于国会预算的批准。”换言之,美国能源部尚未准备好为该项目提供大量资金支持。此外,特朗普政府所谓的“能源主导”战略将化石燃料、核裂变和聚变作为重要发展方向,反而削减了对太阳能和风能项目的资助。这些可再生能源技术推出速度更快、成本更低,本来可以满足日益增长的电力需求。 短期内在美国。
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