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太陽熄火了怎麼辦?美國私企進駐人造太陽領域!

太陽熄火了怎麼辦?美國私企進駐人造太陽領域!



小編:老道

萬物的總稱,時間空間的統一





深奧與神秘


北京時間5月9日消息,據國外媒體報道,在核聚變技術的發展與應用領域,正在進行著這樣一場激烈的競賽。眾多私營核聚變研究公司在一些世界超級富豪的贊助和大力支持下向核聚變技術革命發起衝擊,他們的目標是與政府出資的大型核聚變項目一較高低,找到一種比政府項目速度更快、更經濟實惠的核聚變利用方式,最終在該技術應用領域掌握主動權。這些私營公司包括亞馬遜CEO傑夫-貝佐斯投資的通用聚變公司、微軟共同創始人保羅-艾倫投資的核聚變研究公司--Tri Alpha能源公司等。

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某一天,在加拿大英屬哥倫比亞省溫哥華市附近的一座實驗室內,突然警報大作。在實驗室工業倉庫中,豎立著一個長約五米、到處纏繞著各種線纜的「怪物」,看起來像是從宇宙飛船上伸出來的大炮,其實這是一座核聚變反應堆的原型。不過,實驗室中所有身穿紅色工作服的技術人員並沒有被這種刺耳的警報所干擾,這種警報汽笛是在發生聚變測試時警告所有人員穿上防護服。在核聚變反應堆原型每一次啟動測試之前,都會聽到這種警報聲。目前,這種測試實驗每天多達50到100次。這種實驗頻率對於官方大型實驗室來說幾乎是不可能的。但是,這家名不見經傳的小公司在亞馬遜CEO傑夫-貝佐斯的贊助和大力支持下,卻可以以自己的速度向核聚變技術革命發起衝擊。這家小公司名稱為通用聚變公司。

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名不見經傳的通用聚變公司得到了亞馬遜CEO傑夫-貝佐斯的大力支持和贊助。


通用聚變公司只是眾多私營核聚變研究公司之一,這些公司都在努力吸引物理學家和超級富豪們關注以爭取他們的支持與投資。這些私營公司也堅信,他們能夠找到一種比政府項目速度更快、更經濟實惠的核聚變利用方式。世界一些著名的超級富豪也以實際行動支持這些處於核聚變研究前沿的私營公司,比如傑夫-貝佐斯、微軟共同創始人保羅-艾倫、PayPal共同創始人彼得-蒂爾等。有些私營公司普通民眾甚至聞所未聞,比如保羅-艾倫投資的Tri Alpha能源公司秘密運行了許多年都無外人知曉,直到現在這家公司都還沒有公開網站。

這種超級富豪與核聚變的聯姻,不禁讓人聯想到2012年大片《蝙蝠俠:黑暗騎士崛起》。在影片中,布魯斯-韋恩的公司秘密建造了一座核聚變反應堆。由於科學準確度的原因,這部大片未獲得任何重要獎項。但是,它至少有一件事是正確的,那就是這項足以改變世界的技術確實需要有魄力的超級富豪的引領進入我們的現實生活。對於我們大多數人來說,核聚變似乎離我們的現實生活很遙遠。人們一直在預言和期盼核聚變時代的到來,但它就像是世界末日一樣,又無數次被推遲。對於這些超級富豪來說,核聚變就是一個很好的賭注。他們都知道哪些我們所不知道的東西?

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還記得高中物理課上所學的核聚變知識嗎?這些理論可能會讓超級富豪們失望。核聚變是原子核相互撞擊再聚合的過程。在這種聚變反應過程中,原子核的一部分質量被轉換成能量 ,即釋放出巨大能量。太陽燃燒的原理其實就是核聚變,但這是一種無法自我控制的核聚變,產生了相當於無數倍氫彈的能量。如果這種能量能夠得以控制與利用,核聚變將成為一種好到極致的能源。核聚變反應本身不需要任何化石燃料,唯一的副產品就是無害的氦。雖然大多數可行的核聚變反應可能會產生輻射,不過這種輻射的消退速度要比傳統核電站的副產品快得多。

問題在於,克服原子核互相之間排斥的力需要巨大的能量。到目前為止,科學家們還沒有找到一個更好的方式,讓反應堆獲得的能量遠大於投入的能量。數十年來,無數科學家和工程師們都在為解決這一難題殫精竭慮。在此期間,大多數普通民眾或非專業人士甚至都忘記了核聚變,或將其看作是太遙遠的事物。不過,科學家們一直在艱辛前行,不斷取得進展。一個事實是,他們所取得核聚變能量增長速度比摩爾定律的速度要快得多。比如,法國南部目前正在建設中的國際熱核聚變實驗堆,到建成時,它所產生的能量將10倍於其運行能量。國際熱核聚變實驗堆被廣泛認為是最可靠的核聚變設施,因此這個項目獲得了世界上許多國家政府的資金支持。不過,這項耗資數十億美元的巨大工程可能會持續許多年,首次反應堆實驗最早也要到2025年左右才可實施。

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在通用聚變公司,這個巨型「宇宙飛船大炮」專為核聚變反應堆供應等離子體。


讓我們再回過來談談現實世界的布魯斯-韋恩們。與國際熱核聚變實驗堆相比,貝佐斯和艾倫等人支持的私營核聚變反應堆優先考慮的是工程技術上簡單化,而不是科學的精確度。但是,這種高風險帶來的可能是高回報。一個穩定、經濟、有一定規模的核聚變反應堆可能為投資者帶來巨額收入。這也許是貝佐斯投資通用聚變公司時所看到的前景。貝佐斯是否能夠名利雙收,目前還是一個未知數。他本人或網站也未對此作出任何回應。通用聚變公司技術與合作戰略副總裁邁克爾-德拉赫對貝佐斯的投資動機發表了自己的看法。「我的感覺是,他看到了私營企業破解這些難題的有利條件。」


貝佐斯也許是通用聚變公司最著名的投資者,但他並不是唯一的投資者,其他的投資者也總共向這家公司投入了8100多萬美元,他們包括清潔能源風險投資公司Chrysalix公司、加拿大石油巨頭Cenovus公司、馬來西亞國庫控股公司等。通用聚變公司創始人、首席科學家米切爾-拉伯奇表示,「我知道,這個星球上面臨許多能源問題。我認為,核聚變將是最佳解決方案。」拉伯奇認為,核聚變有許多非主流方式。「但是,所有這些可選方式很少能夠獲得支持,因為主流方式獨佔了大多數資源。」他所追求的「磁力約束聚變」就是可選方式之一。磁力約束聚變的工作原理如下:首先,利用磁場約束熾熱的不穩定氘氚等離子體;然後,這種等離子體被注入一個球體中,進入一個液態金屬旋渦中;接下來,利用活塞向球體中心會聚,同時擊打氣缸終端的砧,向等離子體發送一波衝擊波。能量的爆發導致等離子體壓縮,氘氚燃料燃燒,理論上會引起能量的超級爆發。


對於投資者來說,通用聚變公司的反應堆不像政府項目那樣需要最先進的激光器,也不需要足球場大小的設備,但貝佐斯、拉伯奇等人仍然希望能夠趕超政府投資的反應堆項目。既然這種方案這麼好,那為什麼會被政府部門放棄呢?拉伯奇解釋說,當你擠壓一個氣球到一個極限點,它極有可能會爆炸。等離子體也擁有類似的特點。如果它沒有被同步壓縮,它基本上是離散的。拉伯奇意識到只有依靠現代計算機技術才可以實現這種同步性。拉伯奇賣掉了原來的公司,在接下來的20年時間裡專心鑽研這一理念,最終他成功地建造了一個小型的原型,並可以用它來生產中子。至今在通用聚變公司接待區仍然可以看到這個看起來相當簡陋的裝置。拉伯奇將此稱為「市場中子」,它們也足以證明拉伯奇理念的正確性,並為通用聚變公司贏得了首筆可觀的投資。


如今,通用聚變公司擁有大約65名員工和兩棟大樓。在辦公樓後面的倉庫中,拉伯奇向記者展示了反應堆原型,一個看起來像水雷一樣的球體,旁邊則是「宇宙飛船大炮」,它負責向球體中注入等離子體。周圍纏繞著紛亂的線纜,實時向計算機傳輸各種數據供技術人員分析。拉伯奇介紹說,在過去數年中,他們已經對反應堆原型的設計方案進行了無數次修改,並致力於掃清早期核聚變實驗中遇到的障礙,比如如何讓等離子體保持足夠的高溫並持續足夠長的時間以保證核聚變的發生。拉伯奇雖然取得了一些進展,但是等離子體溫度仍然是通用聚變公司面臨的最大挑戰之一。物理學家肯尼思-福勒曾經是通用聚變公司的顧問團成員之一,他表示,「通用聚變公司現在面臨的最大問題就是熱量泄露。」但是,福勒認為這可能是該公司最後一個主要障礙。不過,其他一些專家則比較謹慎。由美國政府資助的普林斯頓等離子體物理實驗室副主任邁克爾-扎恩斯托夫認為,「通用聚變公司希望實現的等離子體極端壓縮過程非常難以控制。這需要很長時間的艱苦努力才有可能實現。」


其實,核心的問題在於,通用聚變公司的最終成功與否,可能並不依賴於他們是否能夠讓等離子體保持足夠的高溫,而是取決於投資者的興趣。如果有足夠長的研發時間,足夠多的資金投入,拉伯奇的公司有90%的成功幾率。但是,風險投資者的耐心是有限度的。福勒認為,「最終,投資者們將有可能會對這項投資失去興趣。如果通用聚變公司失敗了,那可能的原因就是一些人厭倦了長期的投資。」

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政府出資的聚變反應堆不僅僅工程量巨大,而且往往還需要國際協作。


距離通用聚變公司總部大約2000公里,還有另一家得到超級富豪支持的核聚變研究公司--Tri Alpha能源公司。Tri Alpha能源公司位於美國加利福尼亞州橘郡,這家公司也因為嚴格的保密措施而聞名。Tri Alpha能源公司成立於1998年,但是直到去年該公司還沒有公開地址,沒有真正可用的聯繫信息,甚至連個網站都沒有。記者千方百計打聽到的該公司兩位科學家都不對記者的採訪作出任何回應。不過,這並不影響超級富豪對公司的興趣。Tri Alpha能源公司的投資者包括保羅-艾倫、著名風險投資公司Venrock公司以及俄羅斯納米集團公司等。

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由於項目一再延期,國際熱核聚變實驗堆首次測試在2020年前可能都無法實現。


Tri Alpha能源公司的保密工作做得確實很好,不過近年來他們也會在適當的場合稍微透露一些公司所採用的技術路線及相關研發進展。儘管該公司的主要技術理念目前仍面臨許多障礙,但這並不影響公司的吸金能力。在Tri Alpha能源公司尚處於起步階段時,著名風險投資者岡德森就已表示投資興趣,儘管他也認為任何核聚變的成功都需要長期的努力。岡德森非常讚賞保羅-艾倫和傑夫-貝佐斯的投資眼光和投資勇氣。「那些人正在利用他們資產的一部分參加一場勇敢的賭博。我向他們致敬。」不過,在核聚變領域,超級富豪的參與與商業成功也許並不足以克服所有的障礙。岡德森表示,「這些都是極其成功的人,我的意思是,比如亞馬遜CEO。但是玩核聚變要比玩亞馬遜難上1000倍,10000倍。」


現實世界的布魯斯-韋恩們是否能夠成功,或者打敗國際熱核聚變實驗堆,我們不得而知。但是,私營公司和風險投資進入到這一領域,或將有利於核聚變技術的發展與應用。這也表明,隨著全球氣候變化問題越來越嚴峻,人們對用之不竭的無污染能源的渴望越來越強烈。在通用聚變公司總部,拉伯奇表示,他們發展核聚變技術的初衷也是對全球變暖的擔憂。


在核聚變技術的發展與應用領域,正在進行著這樣一場激烈的競賽。究竟是政府出資的大型項目牢牢掌握主動權,還是由超級富豪贊助的私營公司成為黑馬?讓我們拭目以待

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