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麻省理工學院分拆出來的 Commonwealth Fusion Systems 公布了世界上第一個聚變發電廠的計劃

2024-12-24 14:51  來源:greencarcongress  瀏覽:  

麻省理工學院衍生公司Commonwealth Fusion Systems (CFS)宣布計劃在弗吉尼亞州切斯特菲爾德縣建造世界上第一座電網級聚變發電廠。該公司的創始人于 2012 年在麻省理工學院的一間教室里首次構思了他們的方法。CFS 目前正在將麻省理工學院研究實驗室開發的一套先進技術商業化。

這座名為 ARC 的新聚變發電廠預計將于 2030 年代初投入使用,并產生約 400 兆瓦的清潔、無碳電力——足以為大型工業場所或約 150,000 戶家庭供電。

該電廠將通過與 Dominion Energy Virginia 的非金融合作,在里士滿郊外的詹姆斯河工業園建造,后者將提供開發和技術專長以及場地租賃權。CFS 將獨立融資、建造、擁有和運營該發電廠。

該工廠在建設和長期運營期間預計將創造數十億美元的經濟發展和數百個就業崗位,支持弗吉尼亞州的經濟和清潔能源目標。

核聚變可以利用豐富的燃料(如氫和鋰同位素)產生能量,這些燃料可以從海水中獲取,并且不會產生任何排放或有毒廢物。然而,由于產生和維持核聚變反應需要高溫,因此利用核聚變產生的能量大于吸收的能量已被證明是困難的。幾十年來,科學家和工程師們一直致力于將核聚變發電廠的夢想變成現實。

2012 年,CFS 聯合創始人、麻省理工學院日立美國工程學教授 Dennis Whyte 在教授麻省理工學院 22.63 課程(核聚變工程原理)時,向一群研究生提出挑戰,要求他們設計一種核聚變裝置,該裝置將使用一種新型超導磁體來限制反應中使用的等離子體。事實證明,磁體使反應堆設計更加緊湊和經濟。當 Whyte 回顧學生的作品時,他意識到這可能意味著核聚變的新發展道路。

從那時起,大量資本和專業知識涌入了曾經剛剛起步的核聚變行業。如今,世界各地有數十家私營核聚變公司競相開發首批凈能核聚變發電廠,其中許多都利用了新的超導磁體。懷特和他班上的幾名學生創辦的 CFS 已經吸引了超過 20 億美元的資金。

自 2017 年成立以來,該公司已與麻省理工學院等離子體科學與聚變中心 (PFSC) 的研究人員合作開展了一系列項目,從驗證第一臺演示機器的底層等離子體物理學到打破用于商業聚變發電廠的新型磁鐵的記錄。

CFS 目前正在馬薩諸塞州德文斯的總部完成其聚變演示機 SPARC 的開發。SPARC 預計將于 2026 年產生其第一團等離子體,并在不久后產生凈聚變能量,首次展示一種商業相關設計,其產生的電力將超過其消耗的電力。SPARC 將為 ARC 鋪平道路,ARC 預計將于 2030 年代初向電網輸送電力。

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