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突出激光硼靶技术过程转化,澳大利亚HB11正加速聚变能开发

2024-11-20 15:02          澳大利亚 激光硼靶技术 核技术

11月14日,福布斯杂志刊文《A New Commercial Model To Unlock Fusion Energy》,报道了来自澳大利亚悉尼的激光聚变公司HB11 Energy正通过推进激光、硼靶技术的过程转化,促进商业聚变能开发。

核聚变开发面临财务困境

核聚变能源,长期以来一直被清洁能源爱好者视为“圣杯”。想要在地球上实现类似太阳的聚变反应,研究人员必须创造原子聚变的条件,这需要巨大的能量、先进的技术和专门的燃料。

数十年的研究往往伴随着巨大的财政压力。尽管私人资助的科技大佬和政府都在支持这一事业,但在商业层面仍然具有挑战,需要投资者们有深厚的财力和持久的耐心。

持续投资和延期的回报一定程度上又增加了融资的难度。虽然华盛顿和其他政府原则上支持聚变,但与巨大风险相比,投入的资金有限。由于很少有私人投资者愿意等待几十年才能获得回报,仅靠政府资金是远远不够的。HB11的首席运营官Greg Ainsworth对此表示:“聚变行业的当前解决方案是要求政府或投资者同时资助建造专门的鸡和蛋。”这暗示了聚变所需的技术步骤是连续的,但承认同时建造每个部分是不切实际的。

HB11的新尝试

HB11是一家专注于激光氢硼聚变的商业聚变公司,意图通过将聚变技术中的特定部件商业化,在短期内实现盈利,这样就可以在满足HB11长期聚变目标的同时向投资者证明价值。“这仍然是关于建设一个聚变能源发电厂的项目,但通过专注于具有商业意义的部件,我们为投资者带来了财务回报,并且由于商业压力,我们加快了聚变能源技术本身的准备。”

高功率激光器、硼燃料靶是HB11商业路线图的核心,同时两者在国防、科学研究和医疗行业也具有显著价值。比如,为HB11的核聚变技术量身定制的激光系统可以应用在定向能源防御系统;另一个重要组件-硼燃料靶也在设计用于特定用途,如医疗同位素的生产。

激光技术在国防及其他领域中的应用

现代战争越来越依赖激光来精确瞄准和禁用无人机(UAVs),而HB11的高功率脉冲激光系统作为军事和国防应用的潜在解决方案,正在获得关注。它提供了包括更远射程在内的独特战术优势。目前的连续波激光系统在能效方面存在问题,通常燃烧的能量远远超过其对目标的能量,而HB11的脉冲激光通过强度而不是蛮力来实现强大爆发,实现了“无限弹药库”的承诺,并可以在更远距离对准目标。

HB11工作人员在布拉格的ELI波束线进行实验

激光市场规模庞大,估计超过100亿美元,并有强劲的增长轨迹。HB11预计,通过许可协议和合作伙伴关系,它可以在这个市场中占据适度但重要的份额。

除了国防应用,激光技术在地下资源勘探和科学研究设施中也有潜在应用,高能短脉冲激光可以在从粒子物理到材料科学等领域进行新颖的实验。HB11甚至参与了关于建立国家激光设施的讨论,这可能有助于巩固澳大利亚在高能研究领域的地位。

硼靶在医疗同位素生产领域的应用

硼燃料靶是HB11商业模式下的另一个收入来源,同时这也是未来的聚变反应堆的基础。这些小型、精心制造的颗粒既可以作为聚变燃料,也可以作为医疗同位素生产的紧凑型辐射源中的消耗性组件。医疗同位素对诊断成像和癌症治疗至关重要,通常在大型核反应堆中生产。然而,使用HB11硼靶的紧凑型系统提供了一个有前途的替代方案,特别是在反应堆访问有限或不受欢迎的地区。

硼靶的销售收入初期可能并不会很高,但真正的价值在于HB11通过生产获得了专业的知识和知识产权。Greg Ainsworth说:“这条路径可以使得HB11不断改进其制造工艺,巩固其作为硼基燃料领导者的地位。”

医疗用硼靶的商业化预计将成为一个可观的收入来源,随着全球对医用同位素需求的增加,到2050年其潜在价值可能达到数十亿美元。

其他商业聚变公司的尝试

美国的Commonwealth Fusion Systems和英国的Tokamak Energy虽然与HB11技术侧重点不同,但也选择了类似的道路。他们都是通过建立一种双重用途的商业模式支持更长期的聚变愿景,而不是仅仅依靠投资者的耐心或政府拨款。例如,CFS的高温超导磁体已经对外出售,这标志着在磁体技术稳步前进的同时,同时为公司的运营增加了财务稳定性。

Greg Ainsworth指出:“我们仍在淘汰聚变能技术的风险,但在优先级方面,我们专注于具有商业意义的部分。”这种方法不仅可以立即筹集资金,而且随着技术成熟,也提高了HB11聚变系统的价值主张,创造了这样的一幅未来情景:即只需要攻克剩下的少数技术障碍,就可以实现商业聚变能。

聚变技术的未来前景

尽管核聚变相关技术的研究取得了进展,但实现核聚变商业化还需要一定的时间。核聚变商业公司没有墨守成规,正在陆续开发出创新的路径,以期将核聚变的最大挑战—其高昂的成本和漫长的开发时间表—转变为新的机遇。在这个过程中,他们不仅在推进核聚变,还可能会重塑国防、医疗技术和高能研究等行业。

随着HB11每一次激光销售和每一次硼靶的发货,核聚变的科学愿望和商业现实之间的距离将会越来越小。



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