【观点】核聚变是低碳转型的新趋势吗？
【观点】核聚变是低碳转型的新趋势吗？
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Greenbiz网站发表署名Leah Garden的文章，题目是：Is nuclear fusion the next big trend in renewable energy?（核聚变是可再生能源的下一个大趋势吗？）
2022年年底关于第一次成功核聚变的新闻报道充斥互联网， 我也对这样的气候技术发展感到兴奋，但我也想试图解读一下核聚变是什么、人类利用核聚变能量的实际时间表。
什么是核聚变？
根据国际原子能署（International Atomic Energy Agency）的说法，核聚变是“两个轻原子核结合形成一个重原子核，同时释放大量能量的过程。” 为了成功完成聚变反应，原子（一个是轻氢，另一个是密度更大的氦）必须处于一种叫做等离子体的物质状态（大约1000万摄氏度下）、由正离子和自由电子组成的气体环境。原子必须克服彼此之间的“相互排斥”，以完成聚变过程。打个比方，基本上，这是文学作品中经典的“敌人vs恋人”的故事情节，最初糟糕的第一印象，但随着时间和环境的变化（也就是极端的热度），帮助这对夫妻克服彼此的厌恶，并携手创造巨大的能量。 而且，更美好的是，核聚变不会排放任何二氧化碳或核废料。
为了在陆地上实现聚变反应，科学家必须在封闭的环境中复制等离子体环境，需要使用强大的激光，而这反过来又需要难以置信的能量投入，通常超过整个聚变过程所能产生的能量。 为了实现这一完整的循环，美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）成功催化核聚变反应，该反应产生的能量（2.5焦耳）超过了过程中激光投入的能量（2.1兆焦耳）。
为什么是现在？
LLNL的进展得益于拜登政府对增加清洁能源研究资金的积极支持。去年9月美国政府宣布了一项5000万美元的计划支持聚变技术研究，《通货膨胀削减法案》包括税收减免和鼓励继续推进核技术所需的研究。
可以说是老百姓的税金直接促成了令人难以置信的科学突破，同时私人资金投入也在激增。2022年，投向核聚变技术的总资金已经达到10亿美元，而2020年投入的资金不足5亿美元。
我们什么时候能看到商业化的聚变发电厂？
简短的回答：未来十年内不可能。伦敦帝国学院惯性聚变研究中心联合主任杰里米·奇滕登（Jeremy Chittenden）表示，“最近发布的核聚变技术新突破不会对未来20-30年的气候减缓做出有意义的贡献。这是点燃火柴和建造燃气轮机之间的区别。”
剑桥大学的核工程师托尼·鲁尔斯通（Tony Roulstone）提供了一个更具体的时间表，他估计核聚变在2060年或2070年之前不会成为主要的能源供应者。在核聚变实现商业化开发之前，还有许多基本步骤要走。科学家需要确保持续复制他们的成功，以产生足够的能量供大规模使用。然后，科学家们还要努力如何将核聚变产生的能量纳入到现有的电网中。
归根结底，最终实现核聚变商业化需要足够的时间和充足的资金。
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