参考消息网3月13日报道 英媒称，位于美国马萨诸塞州剑桥市的麻省理工学院（MIT）将与一家私有企业合作，在未来15年内开发出利用核聚变产能的技术。如若成功，这项数千万美元的计划可能提供一种几乎取之不尽用之不竭的无污染能源。
在很多人心中，最有前途的清洁能量来源仍然是聚变能。如今，麻省理工学院的研究人员刚刚拿到了3000万美元的资金，以求实现这一目标。
据英国《自然》周刊网站3月9日报道，该合作团队8日宣布，这项技术是基于几年前才实现商用的高温超导体，迄今为止，该项目已吸引了5000万美元的投资。MIT的研究人员与美国联邦核聚变系统公司（CFS）可以利用这种新一代超导体，增强包含热等离子体燃料（用于传统的托卡马克反应堆）的磁场。相比正在法国南部建造的国际热核聚变实验反应堆计划（ITER）等反应堆项目的设计，这项技术可能为生产出体积更小、成本更低以及更易于建造的反应堆铺路。
CFS首席执行官罗伯特·穆姆加德说：“最重要的是规模，还有速度。”这家从MIT独立出来的公司已吸引了意大利能源巨头埃尼公司5000万美元的投资，该公司打算将其中3000万美元用于MIT在未来三年的研发工作。穆姆加德说，此次产学合作将帮助该团队把实验室里的聚变技术投入市场。
报道称，氢原子聚变形成氦原子的过程会释放大量能量——既可用于发电，也不会产生碳排放。但在有限空间内维持该过程所需的极高温度是一个极大的挑战，迄今为止，这方面的大多数设想与期待都因此望而却步。
近年来一些初创公司追求的目标是把聚变能源变为清洁能源，CFS便是其中之一，位于英国牛津市附近的托卡马克能源公司也正在寻求开发一款使用高温超导体的托卡马克反应堆。但观察人士说，MIT的这项计划在同类计划中意义最重大。
位于美国马里兰州的“核聚变力”同仁公司负责人斯蒂芬·迪安说：“如果MIT能实现他们的目标，当然我没有任何理由认为他们实现不了，那将是一个巨大的进步。”
报道称，第一个难题是把商用超导体变成一个高性能的大型电磁体，这大约需要三年时间。在下一个10年，该团队希望建成原型反应堆，使其产能大于耗能。接下来，他们希望建成一个200兆瓦的试验性发电厂，向电网传输电力。
麻省理工学院已与私营公司Commonwealth Fusion Systems合作，他们希望在15年的时间内建立起一个聚变发电厂试点。
首先，我们不要与核裂变相混淆，核裂变就是今天在用的核能，它来源于原子的分裂。而核聚变则通过较轻原子的聚合作用，形成更重的原子核，从而产生能量。比如氢原子融合成氦的过程。
其实，这也是在恒星内部发生的同一种核反应过程，包括我们自己的太阳。聚变产生的热量可能达到数亿摄氏度。如果能够妥善利用，这种能量将可以转化为大量的电力。
自20世纪40年代以来，科学家一直致力于开发聚变反应堆。到目前为止，每次尝试所遇到的问题都是难以产生足够多的能量以满足反应堆的运行，更别提超越它了。
托卡马克是用于核聚变反应堆的最有前景的设计之一，它使用强大的磁体来产生磁场，从而将核聚变产生的热等离子体局限于圆环构造内。
麻省理工学院希望打造一个紧凑型的托卡马克，它能够产生100兆瓦的热量。这虽然不会被转化为电力，但它将用于为一座小城市提供满足能量需求的10秒脉冲，以及两倍于加热等离子体的能量。
这将有助于建立200MW容量的全尺寸聚变反应堆原型，它可以说是一座技术里程碑。
构建这种紧凑型托卡马克的关键在于开发世界上最强大的超导磁体。麻省理工学院将项目的前三年进行相关开发。
研究人员将采用最近才用于商业用途的超导材料，即一种涂有称为钇钡铜氧（YBCO）的超导化合物钢带。
据科研团队介绍，这些磁体的磁场强度是普通磁场强度的四倍，所提供的能量是目前融合实验的十倍。
YBCO钢带还可以降低建造核聚变设备的成本、时间、复杂度，以及设备的大小。这样装置也将更为实用。
麻省理工学院等离子体科学与聚变中心主任丹尼斯· 怀特表示：“凭借磁体的发展，我们认为在未来三年内人类将看到卓有成效的结果。我们也将有信心回到那个关键问题，即：你能够从磁性局限的等离子体中获得净能量吗？”
来源：中国稀金谷大数据公众号综合参考消息网、稀土在线
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