·微软将购买核聚变初创公司Helion产生的电力。Helion预计将于2028年前推出50兆瓦瓦瓦核聚变发电项目,但仍面临核聚变技术和发电监管的挑战。
(数据图片)
·OpenAI首席执行官山姆·奥特曼为Helion注资3.75亿美元。他之所以喜欢OpenAI和Helion,是因为如果能降低智能和能源成本,人类的生活质量会大大提高。“如果我们能用越来越少的钱让人工智能系统变得越来越强大,就像我们试图在Helion做能源一样,我认为这两个项目在精神上是非常一致的。”
微软最近表示,它已经与核聚变初创公司Helion合作 Energy签署了电力采购协议,将于2028年购买该公司生产的电力。这笔交易是微软为尚未商业化的核聚变投下的“信任票”。
OpenAI首席执行官山姆·奥特曼(Sam Altman)也是Helion Energy投资了3.75亿美元,这是他个人迄今为止最大的投资。“六个月前,许多人对人工智能持怀疑态度。奥特曼说,核聚变仍有许多巨大的挑战需要解决,但他充满信心。“我认为人们对此表示怀疑是可以的。减少疑虑的最终方法是向人们展示它在商业环境中确实有效,比如交付交易。”
50兆瓦核聚变发电项目于2028年推出
核聚变被称为清洁能源的圣杯。如果核聚变能够在地球上得到利用和商业化,预计它将产生几乎无限的清洁能源。据CNBC(美国消费者新闻和商业频道)报道,投资者已向核聚变私营企业投资50亿美元。
Helion成立于2013年,总部位于美国华盛顿州埃弗雷特,目前拥有约150名员工。其早期最重要的投资者之一奥特曼也是开发聊天机器人ChatGPT的人工智能公司OpenAI的创始人,微软是OpenAI的投资者。
到目前为止,Helion已经筹集了5.7亿美元的风险投资,其中奥特曼在2021年投资了3.75亿美元。他说,核聚变的潜力“令人难以置信”,“如果我们能让它发挥作用,如果我们能真正实现丰富、廉价、安全、清洁能源的梦想,这将改变社会。这就是为什么我对这个项目这么长时间都很热情。”
据CNBC报道,奥特曼表示,他喜欢OpenAI和Helion的原因是,如果我们能降低智能和能源成本,我们所有人的生活质量都会大大提高。“如果对人工智能的需求和使用继续增加,对能源的需求也会增加。在他看来,OpenAI和Helion对人类的未来同样重要和相互关联。“如果我们能用越来越少的钱让人工智能系统变得越来越强大,就像我们在Helion努力做能源一样,我认为这两个项目在精神上是非常一致的。”
作为电力采购协议的一部分,Helion预计将在2028年之前推出核聚变发电设备,并在约定的一年内达到50兆瓦或更大的目标发电规模。当聚变装置全速运行产生50兆瓦的能量时,它将能够为华盛顿州约4万户家庭提供电力。虽然Helion和微软的协议是让50兆瓦的电力上线,但该公司的最终目标是生产1GW(1GW=1000兆瓦) )电力,也就是卖给微软50兆瓦的20倍。目前,Helion正在建造其第七代核聚变装置“北极星”(Polaris),目标是在明年之前发电。
根据《麻省理工科技评论》(MIT Technology Review)Helion预计将在华盛顿州的某个地方建造发电厂。50兆瓦对于发电厂来说并不多,一个典型的美国天然气发电厂现在的发电能力远远超过500兆瓦。但如果你成功了,那将是一件大事,因为经济和商业化的核聚变发电厂可以提供稳定的清洁电力,没有太阳能和风能的间歇性挑战,也没有与核裂变技术相关的争议和担忧。
核聚变技术挑战和发电监管挑战
传统核电站的核裂变反应是将原子分开,而核聚变是在极高的温度下将原子聚集在一起。这产生了一个新的原子,失去了一些质量,失去了大量的能量。
大多数其他实验室和初创公司依靠强激光或被强磁体包围的托卡马克(一种利用磁约束实现磁约束聚变的环形容器)来创造持续聚变反应的条件。例如,去年12月由美国政府资助的劳伦斯利弗莫尔国家实验室首次成功实现了激光核聚变反应中的“净能量增益”,即聚变反应产生的能量大于激光能量。这也是迄今为止唯一一个实现“净能量增益”的研究小组。
此外,使用托卡马克装置是商业化核聚变的著名方法之一。国际核聚变项目ITER(国际热核聚变实验堆计划)正在法国南部建设中。从麻省理工学院分离出来的聚变初创公司联邦聚变系统(Commonwealth Fusion Systems,CFS)该公司还利用托卡马克技术筹集了20多亿美元,计划在20世纪30年代初将其第一家发电厂连接到电网并出售电力。
据《麻省理工科技评论》报道,Helion开发的特殊方法是“脉冲不点火聚变系统”×杠铃形的“等离子体加速器”形状为40英尺(1英尺=0.3048米),利用强磁体将气体混合物加热到原子分裂的程度,在设备的两端形成被称为等离子体的超高温物质环。磁体以每小时100万英里(约161万公里)的速度相互冲击,进一步压缩设备中间,产生1亿摄氏度以上的温度,引起核聚变反应,包括原子核碰撞、质子和中子结合,释放各种颗粒,产生能量。
其他核聚变方法需要额外的步骤将能量转化为电能,但Helion首席执行官大卫·柯特利(David Kirtley)说明Helion的核聚变过程可以直接回收电力。当等离子体继续加热和膨胀时,其自身的磁场会促进设备周围磁体产生的磁场,从而驱动带电粒子流,即所谓的电流。另一方面,它充电了一种叫做电容器的能量存储装置,它为磁体提供能量来发射下一个脉冲。
威斯康星大学麦迪逊核工程教授保罗·威尔逊(Paul Wilson)他说,如果一家商业核聚变发电厂于2028年建成并投入运营,他会感到惊讶,但如果真的发生,“将令人兴奋”。
他同意Helion的方法有固有的优点,但也注意到了一些缺点。实现核聚变最简单的燃料选择是氢的两种同位素,也就是说,δ的组合,但Helion用氦-3取代了后者,这将产生更少的中子。氦-3是一种非常罕见的氦,Helion从美国政府的战略储备中获得了氦- 目前也开始自己制造。氦-3的使用使得到必要燃料的过程和实现聚变条件所需的工程变得复杂。脉冲方法也使早期项目更加困难。威尔逊表示,挑战是能否产生足够大的脉冲来获得足够的能量,然后捕获足够的能量来为下一个脉冲提供能量。“如果他们能做到这一点,他们在系统其他部分可能面临的项目挑战将比其他公司要容易得多。”
除了技术挑战外,Helion还需要多年的传输和监督计划,才能为客户提供核聚变产生的电力。在美国,将新的发电设备连接到电网需要几年时间。柯特利表示,微软之所以能够与相关社区、监管机构和电力公司合作,是因为它宣布微软购买Helion电力。
(原标题:微软和ChatGPT之父下注核聚变:2028年使用核聚变商业发电)