美国研究人员开发的一种破纪录的超导磁体可能为实用、商业的核聚变铺平道路。
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麻省理工学院螺旋输出专家英联邦融合系统(CFS)和麻省理工学院等离子体科学与聚变中心该组织宣布成功测试了世界上最强的高温超导磁体,该磁体是该装置的关键技术,该组织声称该装置将为世界开启清洁商业聚变能源的道路。
在麻省理工学院等离子体科学与聚变中心进行的测试证明,大规模建造的磁体可以达到20特斯拉以上的持续磁场,足以使CFS的小型托卡马克装置,即SPARC,从聚变中获得净能量。
“这块破纪录的磁石是过去三年工作的顶点,将首次为世界提供一条明确的核聚变能源道路,”他说CFS首席执行官Bob Mumgaard. “世界需要一种全新的技术,以支持在减缓气候变化的时间表上进行脱碳。对我们磁铁的测试证明我们拥有这种技术,我们正在为全世界生产清洁、无限的能源。”
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为了制造磁体,研究小组使用了新的商用高温超导体(HTS)。虽然现有的托卡马克依靠设备规模来尝试净能量,但高温超导磁铁实现了一种高场方法,使CFS能够通过一种体积更小、成本更低、时间更短的设备实现净能量的聚变。
麻省理工学院PSFC主任和CFS联合创始人Dennis Whyte说:“这一开创性的磁石为推进聚变科学和商业聚变能源打开了广泛确定的转型和加速机遇。”
托卡马克是一种甜甜圈形状的装置,利用磁铁来控制和隔离发生聚变的等离子体。虽然目前还没有核聚变装置能够从核聚变中获得净能量,但托卡马克是最接近的,它已经在世界各地建造并成功运行了160多个托卡马克。
在过去,托卡马克使用低温超导磁体,这种磁体需要非常大的尺寸才能产生获得净能量所需的磁场。CFS高温超导磁铁将使磁场大大增强,从而使托卡马克大大缩小。
这种高温超导磁体技术下一步将用于SPARC,SPARC正在马萨诸塞州德文斯市建造,并有望在2025年前展示聚变产生的净能量。SPARC将为第一个商业上可行的核聚变电站ARC铺平道路。Mumgaard说:“这是在全球范围内实现廉价聚变能源商业化的最快途径。”。
人类控制的无限能量听起来像是大规模的全球变暖。
任何额外能源的问题在于,除了阳光直射造成的温度升高外,它还增加了地球的温度。消除多余热量的唯一方法是将其辐射到太空中。更多的能量意味着地球将需要更高的温度,以平衡热能的出口和这些能源的进口。这与化石燃料的问题完全相同。增加额外能源的数量没有任何价值。我们必须达到这样一个程度:我们只需要使用足够的能量来保持地球处于恒定有效的温度。太阳能是我们应该考虑的唯一能源,无论是风能、潮汐能、光伏还是其他能源。我们必须摒弃那种认为不懈的能源将解决世界问题的信念。不会的。这只会让事情变得更糟。
这无疑是未来,然而,未来有多远才是大问题。50多年来,它一直在一个50年的时间表上,而且似乎仍然如此。国际热核聚变实验堆(ITER)核电站可能是一条现实的发展路线,但如果其中一项发展进展得更快,那就太好了。
这是《工程师》,让我们在你的断言中加入一些数字。地球是一个几乎是球形的物体,挡住了半径为6371公里的阳光。在1AU的距离,即约1365 W/m²,或约174000 TW的阳光被拦截,其中一些被反射回太空。大约51%(89,000太瓦)被地球表面吸收。相比之下,人类平均消耗18-20太瓦的一次能源,也就是说,最多只有太阳能量的0.0225%。几瓦的基本负载的核聚变能量不会直接加热地球,但取代化石能源生产基本负载(间歇性可再生能源不能单独)和减少大气中的二氧化碳注入可能会有很大的区别的thermalised阳光被同样的大气中的二氧化碳-the true cause of global warming.