一家私营核聚变公司 Helion Energy 计划在未来 5 年内建造一座能够为微软供电的核聚变发电厂。Helion Energy 将核聚变能源带给大众，微软最近与该公司签署了一项协议，将在 50 年前购买 2028MW 能源，为大约 40,000 户家庭供电。
萨姆·奥特曼还于 375 年 2021 月向该公司投资了 6 亿美元，对公司的潜力充满热情。尽管生产聚变能源充满挑战，但该公司正在取得良好进展，其第 XNUMX 台原型机预计将超过最高温度，以更准确地发电。此外，公司高管认为它比太阳能和风能更可靠。
Helion Energy公司正致力于建造一座聚变发电厂，该发电厂有望在五年内为微软提供足够的电力。今年5月，微软与Helion达成协议，将在2028年之前购买50兆瓦的电力。这足以满足约4万户家庭的用电需求。
OpenAI首席执行官Sam Altman对聚变能源和 Helion 的潜力非常感兴趣。他此前曾表示，他对 Helion 的未来发展感到无比兴奋。2021 年 11 月，Altman 领投了 Helion 的 E 轮融资，投资额达 375 亿美元。
Helion Energy 首席商务官Scott Krisiloff在一次采访中表示： “聚变能源可以用来为数据中心供电，数据中心是电力消耗大户。”
尽管核聚变能源的潜力和承诺很高，但生产核聚变能源却是一项极其困难的任务。达到核聚变发电所需的温度尤其具有挑战性。据 Helion 称，它是第一家开发出能够达到该温度技术的私营核聚变公司。
克里西洛夫表示：“随着人口增长，人们对信息和互联网连接的需求日益增长，能源需求也随之增加。Helion公司目前正在研发其第七个原型机Polaris，预计将于2024年完成，届时它将成为首个利用聚变发电的装置。”
克里西洛夫补充道：“聚变是我们每天都在利用的物质；我们所有的能源都以某种方式源于聚变。但我们从未能够在地球上以一种能够从中发电的方式来利用它。”
聚变能量是如何产生的？
聚变能是在一个40英尺长的管道中产生的。当两个原子相互接触并融合形成一个原子时，就会发生聚变反应。利用Helion公司的等离子体加速器，氘发生聚变反应，从而产生氦-3。
氘是水中存在的一种氢同位素，反应中使用的是氦-3，然后将反应物放入一个40英尺长的管子中。在那里，这些物质被压缩至100亿摄氏度。
克里西洛夫表示，这是发电的理想条件。“特伦塔”是Helion公司的第六台也是最新一台原型机，能够突破1亿摄氏度的高温极限。克里西洛夫解释说：“这是机器的一个循环周期，然后你需要反复脉冲式运行，才能获得更多能量。”
聚变能源为何比太阳能和风能更好？
克里西洛夫解释说：“聚变能源的优势在于其燃料来源丰富。燃料来自水中的氘，而氘在地球上储量丰富。聚变能源的另一个优点是它比其他能源形式（例如核能或裂变，裂变是一种链式反应）更安全。这意味着，如果聚变能源生产装置发生故障，它将立即停止运行。”
克里斯洛夫表示，与传统的裂变方法相比，核聚变产生的废物量非常有限。他还表示，根据国际原子能机构的数据，其中一些废物具有放射性，可以保持这种状态数百万年。
Helion Energy致力于将聚变能源普及大众，聚变能源产生的二氧化碳排放量最低，对电网的需求也最低。与其他清洁能源相比，聚变能源的能量密度更高。这意味着聚变过程不需要占用大量空间或土地，可以在密闭空间内进行。此外，聚变能源优于风能和太阳能，而且更加可靠，因为它不会受到极端天气的影响。
Helion 的核聚变方法与其他方法有何不同？
Helion 创始人认为，核聚变不应被视为根本性的物理障碍。它应该被视为一项工程挑战，可以通过开发、测试和改进核聚变系统和子系统来克服。如果我们优先考虑我们的最终目标，即生产清洁、安全且丰富的电力，就可以实现一种新的核聚变方法。
Helion 的方法与其他融合方法相比，有三个显著优势：
- 该公司采用脉冲无点火聚变系统，帮助其克服最困难的物理挑战。该技术使聚变装置体积小，并可根据需要调整功率输出。
- 他们的系统是专门为回收电力而设计的。该系统能高效地回收所有未开发的和新鲜的电磁能，类似于电动汽车中的再生制动。当水被加热产生蒸汽来驱动涡轮机时，其他聚变系统会损失能量。
- 它们使用氘和氦-3 (D-³He) 作为燃料。氦-3 是一种辛烷值更高、更清洁的燃料，而且该系统变得更加紧凑和高效。
Helion 从哪里获取氦-3？
该公司利用专利的高效闭式燃料循环，在其等离子加速器中融合氘来生产氦-3。氦-3同位素极其稀缺，在地球上很难找到，但它是量子计算的关键，对重要的医学成像目的也至关重要。
此前，科学家甚至考虑从月球开采氦-3，因为月球上氦-XNUMX储量丰富。但有了 Helion 技术，就无需再进行太空旅行。
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为什么核聚变需要100亿摄氏度？
地球不像太阳那样拥有巨大的体积和引力，因此无法提供聚变的完美条件。因此，科学家需要将等离子体加热到极高的温度，甚至比太阳还要热。因此，在这种情况下，聚变发生得更快。
1亿摄氏度通常被认为是进行大规模聚变反应以产生商业电力所需的最低温度要求。Helion公司的第六台原型机Trenta已经达到了远高于9千电子伏特（相当于104亿摄氏度）的温度。
Helion 如何通过聚变产生电能？
我们的设备无需使用热量来产生蒸汽，也不需要低温超导磁体即可发电。我们的技术方法对于以极低的成本实现聚变发电的商业化至关重要，因为它可以最大限度地减少效率损失。
我们的装置利用高β值的FRC等离子体，通过内部电流产生自身的磁场。由此产生的磁场会作用于环绕装置的线圈。FRC在聚变室中相互碰撞并被磁体压缩。等离子体的压缩使其温度和密度增加，从而引发聚变反应并改变磁通量。
磁通量的变化会在附近的磁铁中产生更多的磁通量，从而在线圈中产生电流。法拉第电磁感应定律解释了同样的过程。通过这种方式，Helion Energy 以更清洁的方式将聚变能带给大众。
