繼AI之后,微軟又達成歷史性的協議......

                發布時間:2023-05-19

                繼AI之后,微軟又達成歷史性的協議......

                 

                美國初創公司 Helion Energy 已與微軟簽署承諾,從2028年開始從一個50兆瓦的工廠供電。如果供應不能按時開始,Helion Energy 將面臨嚴厲的處罰。這是一個非常不尋常的舉動,因為根據合同,世界上第一個商業聚變發電廠將成為能源 - 甚至基于以前從未實施過的計劃。

                 

                在足夠高的溫度下壓縮輕質氣體(主要是氫氣),它們融合在一起形成較重的原子,如氦氣,并在此過程中釋放大量能量。然而,我們在聚變方面取得的大部分成功都是從可怕目的的角度出發的。這就是發生在熱核武器爆炸中的核聚變,這是一種極具破壞性的過程,需要基于裂變的成分才能進行。

                 

                然而事實證明,要重建為我們太陽中的聚變引擎提供動力以發電的物理過程,要困難得多。

                需要明確的是,如果你的唯一目標是聚變氫,那么這項技術已經存在了幾十年。更棘手的提議是提取比你首先投入反應的更多的力量。換句話說,實現產生凈正能量的持續聚變反應。

                 

                去年,勞倫斯利弗莫爾國家實驗室 (LLNL) 的研究人員在實現聚變點火方面取得了重大突破。該過程涉及向一小塊聚變燃料發射 200 束激光,直到它內爆,形成致密的超熱等離子體,在其中發生聚變,并在此過程中釋放能量。

                 

                然而,同樣是那些科學家,他們一直小心翼翼地避免設定不合理的期望。LLNL 的國家點火裝置產生的能量比用于啟動反應的 2.05 兆焦耳要多 3.15 兆焦耳,光是運行激光就需要 322 兆焦耳,造成凈損失。此外,3.15 兆焦耳聽起來很多,但它相當于 0.875 千瓦時。

                 

                LLNL 主任金伯利·布迪爾 (Kimberly Budil) 在宣布這一消息后接受彭博社采訪時表示,這一突破可能為“幾十年”內的商業聚變發電廠鋪平道路。

                 

                Helion 的大膽聲明引起了投資者的注意。迄今為止,該公司已籌集了超過 50 億美元,據報道,其中 3.75 億美元由 OpenAI 首席執行官Altman提供。

                 

                Helion 從事聚變反應堆技術已有 10 年,當時該團隊的大部分成員都在MSNW從事等離子體物理技術研究。如今,該公司的目標是建造能夠提供 50 兆瓦或更多電力的核聚變發電廠。與已經使用了半個多世紀的大型壓水反應堆 (PWR) 相比,這算不了什么。PWR 通常產生千兆瓦級的電力。然而50 兆瓦應該足以為一個相當大的數據中心園區供電——盡管如果微軟對 GPU 的需求不受限制,這種情況可能會改變。

                 

                聚變能源指日可待的想法與我們對該技術的了解不一致。然而 Krisiloff 表示,該公司的第七代原型可能會在未來 18 個月內開始生產少量電力。(第七個原型正在西雅圖北部的華盛頓州埃弗雷特建造,目標是在 2024 年實現發電……然后,基于此,預計到 2028 年能夠實現商業化)

                 

                但過去對這家聚變新貴的報道,我們會發現該公司提出了一些相當奇妙的說法。在 2018 年的一篇文章中,該公司聲稱到 2021 年將生產 50 兆瓦的反應堆。而在 2014 年,該公司聲稱到 2019 年將實現商業聚變。

                 

                Helion 的設計與國家點火裝置的反應堆有很大不同。他們的設計沒有使用激光,而是使用強電磁場將氘氫和氦 3 氣體加熱成環形等離子體,稱為場反轉配置 (FRC),可產生自己的電場。這些等離子體在沙漏形或啞鈴形容器的兩端形成,并在它們被粉碎在一起并在中央腔室中進一步壓縮之前加速到“每小時超過一百萬英里”。這個過程將等離子體的溫度驅動到超過 1 億攝氏度,在這個過程中釋放能量并加強其自身的磁場。

                 

                “1 億度的溫度是塊體聚變開始發生的溫度,因此這是第六個原型能夠做什么的重要信號,”Krisiloff 說。該設計在 Helion 計劃如何提取聚變反應產生的能量方面也有所不同。Helion 不像大多數發電廠那樣使用反應產生的能量來產生蒸汽和旋轉渦輪機,而是計劃以感應方式從反應中提取能量。

                 

                然后以不同的時間間隔重復這個過程 - 脈沖 - 以控制反應器的輸出。無論如何,這就是想法。至關重要的是,Helion 尚未實現點火。

                 

                使用氦 3 作為聚變燃料的想法絕不是新的。問題在于,雖然地球上富含氘氫,但氦 3 卻不多。

                 

                研究人員發現證據表明月球可能是氦 3 的豐富來源。但是這家公司并不打算在月球上開展采礦業務。并不是說它會在他們正在處理的雄心勃勃的時間尺度上幫助他們。

                 

                這意味著氦 3 需要從陸地上獲取,這本身就存在問題,因為主要生產方式涉及氚同位素的放射性衰變。氚——一種具有一個質子和兩個中子的氫——也非常罕見。為了解決這個問題,Helion 計劃使用聚變來生產更多的氦 3。

                 

                “如果你進行氘-氘聚變,氦 3 是該聚變的副產品。因此,如果你有一臺高效的聚變機器,你實際上可以先進行氘-氘射擊,然后從中提取氦 3,然后用氘-氦-3 發電,”Krisiloff 說。雖然目前還不清楚 Helion 是否會證明能源部是錯誤的,但至少我們不用等太久就可以知道了。

                 

                微軟對沖它的賭注

                 

                微軟將為聚變能支付接近市場的價格,這意味著 Helion 有很大的動力去解決這個問題。如果 Helion 無法設法使核聚變比替代能源類型更具成本效益,該公司最終可能會在交易中賠錢。

                 

                然而,值得強調的是,Microsoft 絕不是將所有雞蛋都放在 Helion 的籃子里。該公司在可再生能源方面投入了大量資金,甚至與當地公用事業公司合作,在都柏林的數據中心充當風能和太陽能的負載平衡器。微軟創始人比爾蓋茨也有自己的核電計劃,與TerraPower一起建造小型模塊化核反應堆 (SMR)。正如我們之前報道的那樣,少量 SMR 可以輕松為大型數據中心園區供電。

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