致力于為世界提供豐富、廉價(jià)和清潔能源的太平洋聚變公司(Pacific Fusion Corporation，簡(jiǎn)稱PF)傳來(lái)新動(dòng)態(tài)。該公司于2024年成功籌集超過(guò)9億美元的A輪融資，目前正與聚變技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者通用原子公司(General Atomics，簡(jiǎn)稱GA)攜手合作，共同測(cè)試一種生產(chǎn)規(guī)模的首創(chuàng)脈沖發(fā)生器模塊。
此次合作聚焦的脈沖發(fā)生器模塊意義重大。該模塊屬于下一代阻抗匹配型馬爾克斯發(fā)生器(IMG)，由太平洋聚變公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官Keith LeChien共同發(fā)明。多個(gè)IMG模塊組合可構(gòu)成脈沖發(fā)生器，這一系統(tǒng)能夠產(chǎn)生強(qiáng)大電流，將聚變靶壓縮至聚變所需的高溫高壓狀態(tài)，最終驅(qū)動(dòng)小型燃料容器達(dá)到高產(chǎn)量(>100兆焦耳)的聚變條件。
太平洋聚變公司的脈沖發(fā)生器設(shè)計(jì)工作獲得了通用原子公司工程師的有力支持。通用原子公司作為制造尖端聚變點(diǎn)火靶的全球領(lǐng)軍企業(yè)，在聚變創(chuàng)新領(lǐng)域擁有深厚的歷史積淀。其科學(xué)家在計(jì)算模型設(shè)計(jì)、聚變科學(xué)和工程方面具備深厚專業(yè)知識(shí)，這些知識(shí)源于數(shù)十年來(lái)運(yùn)營(yíng)美國(guó)能源部DIII-D國(guó)家聚變?cè)O(shè)施的豐富經(jīng)驗(yàn)。
雙方合作的核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)設(shè)施凈能量增益，即讓聚變能量輸出超過(guò)電容器中儲(chǔ)存的能量。這一里程碑在聚變能研究領(lǐng)域尚未達(dá)成，也是利用太平洋聚變公司方法推進(jìn)聚變發(fā)電的下一個(gè)重大技術(shù)突破。
Keith LeChien表示：“我們正在交付核聚變歷史上功率密度最高、線路可更換的裝置，它采用模塊化組件，可實(shí)現(xiàn)低成本批量生產(chǎn)。這為提供可靠、穩(wěn)定且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的電力和熱能的核聚變能系統(tǒng)奠定了工程基礎(chǔ)。”通用原子公司能源集團(tuán)高級(jí)副總裁阿南塔·克里希南博士也指出：“通用原子公司在聚變創(chuàng)新領(lǐng)域歷史悠久，為像太平洋聚變公司這樣快速發(fā)展的初創(chuàng)企業(yè)提供了強(qiáng)大的啟動(dòng)平臺(tái)。我們很高興能利用世界領(lǐng)先的技術(shù)與太平洋聚變公司合作開展這些創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。”
在性能參數(shù)方面，每個(gè)脈沖發(fā)生器模塊在單次快速脈沖中可輸出約2TW的峰值功率，這一功率相當(dāng)于整個(gè)美國(guó)電網(wǎng)平均供電量的四倍，而如此強(qiáng)大的功率僅來(lái)自一個(gè)體積僅占集裝箱大小的設(shè)備。太平洋聚變公司的演示系統(tǒng)大約需要150個(gè)這樣的模塊，旨在實(shí)現(xiàn)凈設(shè)施能量增益，并釋放充足穩(wěn)定的電力。
太平洋聚變公司在此項(xiàng)任務(wù)上已取得顯著技術(shù)進(jìn)展。去年冬天，在位于弗里蒙特的測(cè)試中心，團(tuán)隊(duì)成功驗(yàn)證了每個(gè)模塊的核心組件均符合性能標(biāo)準(zhǔn)，并在一天內(nèi)完成了100多次連續(xù)測(cè)試，充分驗(yàn)證了系統(tǒng)的可靠性。
自太平洋聚變公司成立以來(lái)，通用原子公司就為其提供了全方位支持，在系統(tǒng)分析、工程設(shè)計(jì)、原型測(cè)試、規(guī)模化擴(kuò)展和基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)等方面給予關(guān)鍵指導(dǎo)。如今，雙方合作關(guān)系進(jìn)一步拓展，涵蓋了全尺寸聚變電站組件的合作，包括系統(tǒng)運(yùn)行、低溫技術(shù)、量產(chǎn)制造以及靶材制造等多個(gè)領(lǐng)域。
此次合作標(biāo)志著雙方朝著下一代聚變測(cè)試設(shè)施邁出了重要一步。通過(guò)將太平洋聚變公司的大膽創(chuàng)新與通用原子公司的科學(xué)和工程領(lǐng)導(dǎo)力相結(jié)合，雙方旨在推動(dòng)聚變能更接近商業(yè)化。一旦成功，這種清潔、幾乎無(wú)限的能源將徹底改變?nèi)祟悶榈厍蛱峁┠茉吹姆绞健?/p>
太平洋聚變公司成立于2023年，總部位于加州弗里蒙特，其使命是為世界提供豐富、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的清潔能源。目前，該公司正快速設(shè)計(jì)和建造一套脈沖磁聚變系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)凈設(shè)施增益(即聚變能量輸出大于儲(chǔ)存能量輸入)，同時(shí)也在積極開發(fā)建造和擴(kuò)展經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的聚變系統(tǒng)所需的關(guān)鍵部件。
通用原子公司自原子時(shí)代開啟以來(lái)，其創(chuàng)新成果推動(dòng)了核能、國(guó)防、醫(yī)學(xué)和高性能計(jì)算等各個(gè)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的尖端技術(shù)發(fā)展。憑借由科學(xué)家、工程師和專業(yè)人士組成的全球優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)，通用原子公司憑借獨(dú)特經(jīng)驗(yàn)和能力，持續(xù)提供安全、可持續(xù)、經(jīng)濟(jì)且創(chuàng)新的解決方案，以滿足全球日益增長(zhǎng)的需求。
