丰富的煤炭和天然气资源,使我们更倾向于依赖日渐式微的传统能源,但真正影响能源大格局的清洁和可再生能源项目才是真正的未来主流。
核聚变作为一种潜力巨大的能量来源,一旦投入使用在能源领域带来的影响也会是颠覆性的,打乱整个行业规则。它具有与电力可再生能源高度互补的特性:按需供电,负载跟随,受气候影响小,同时可以扩展以满足整个世界的能源需求。
中国的全超导托卡马克核聚变实验装置EAST和中国、美国、俄罗斯等七方共同启动的国际热核聚变实验堆ITER都是旨在创造一个“太阳”,给人类带来源源不断的清洁能源,因此也俗称“人造太阳”。
ITER是当今世界上仅次于ISS(国际空间站)的最大科学合作计划,而EAST是中科院研究所自主研制的磁约束核聚变实验装置,是世界上第一个非圆截面全超导托卡马克,瞄准未来聚变能商用目标的关键科学问题。
有人可能会产生疑问,为什么要研究可控核聚变?不是已经有了核电站了吗?
核电站使用的技术是核裂变,而且是使用铀238作为原料,在释放能量的过程中,会产生大量的辐射,最关键的一点就是铀矿资源很稀缺,开采后还要进行浓缩!而核聚变的原料氘,从海水中就可以轻易提取,1升海水提取的氘完全聚变可以等于300升汽油。科学家初步估计,地球上的海水中蕴藏了大约40万亿吨氘。
在前几年中国“人造太阳”EAST物理实验就已经有了重大突破,实现在国际上电子温度达到5000万度持续时间最长(101.2秒)的等离子体放电,标志着中国在稳态磁约束聚变研究方面继续走在国际前列。
然而要实现可控核聚变反应,必须达到1亿摄氏度以上高温,以及足够高的密度等。而据官方报道今年我国“人造太阳”EAST装置已经实现1亿摄氏度等离子体运行!
今后实现可控核聚变的应用将经历三个阶段,即:研发建设可控核聚变装置;在可控核聚变计划的基础上建造运行电站;建造商用核聚变反应堆。
而不管是ITER还是EAST,如果成功落实并实施,那么人类的能源将会取之不尽用之不竭。
可控核聚变成为未来人类的主要能源后,不仅污染改善,受能源的限制减少,而且资源格局也会改变,世界能源局面将会面临一次洗牌。
石油、煤炭、等行业都要停止运作,大自然资源不可再肆意利用开采,有效保护环境资源,只要开启可控核聚变,人类对太空和海底探索都会加快。