核聚变是最终解决世界所有能源问题的“圣杯”，在我成年后一直以每年大约一年的速度退回到未来——它总是“大约 30 年之后” – 但突然间我们赶上来了。不幸的是，步伐的改变来得太迟，无法将我们从严重的全球气候紧急情况中拯救出来。
周二，加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火装置传来了好消息。他们终于实现了“点火”：也就是说，他们设法从将氢分子聚变在一起制造氦气中获取的能量多于他们为使聚变发生而必须输入的能量。
利弗莫尔国家点火装置激光技术的前置放大器支撑结构内部。图片来源：Damien Jemison/Lawrence Livermore 国家实验室。图像是数字彩色的
从理论上讲，该反应应该从相对少量的氢气中释放出大量能量。这就是解决这个问题的全部原因，而且物理原理也很好。但这是来自地狱的工程问题，在 50 多年的实验中，他们总是不得不投入比产出更多的能量。
事实上，该领域一直流传着一个笑话：从核聚变中获取有用能量的研究遵循“难度守恒定律”：每当解决一个问题时，就会出现一个难度相同的新问题取而代之。但那些日子现在可能已经结束了。
来自利弗莫尔实验室的重大新闻是，他们将 2.05 兆焦耳的激光聚焦到一个微小的氢燃料胶囊上几纳秒，并引发了爆炸——好吧，首先爆炸，然后是内爆——产生了 3.15 MJ 的能量。这就是“点火”：输出的能量比输入的多 54%。
加载用科学语言来说，这就是“概念验证”。没有人真的怀疑聚变最终可以以某种方式产生有用的能量，但它仍然需要在实践中得到证明。
然而，就实际能量输出而言，这是可悲的：大约足以烧开一个水壶。以商业上可行的成本大规模使用聚变能源的繁重工作仍有待完成，而利弗莫尔实验室甚至没有致力于应对这一挑战。
然而，其他人正在努力，并且迹象是有希望的。最大的项目是法国的 35 国国际热核聚变实验反应堆 (ITER)，这是一个巨大的地下磁聚变装置，于 2010 年破土动工，将于 2025 年投入使用，到 2030 年代中期应该会产生非常有趣的结果。< /p>广告 六个更小和最近的私有初创企业正在探索实现同一目标的替代方法，一些有前途的初创企业希望在这十年内启动并运行示范反应堆。领跑者是马萨诸塞州的 Commonwealth Fusion Systems 和总部位于温哥华的加拿大-英国合作伙伴 General Fusion。 洛克希德公司的“臭鼬工厂”Martin 也仍在游戏中，以每两年一个的速度逐步研究更先进的紧凑型聚变反应堆模型。无论如何，这项工作都会完成。 聚变能的长期前景令人眼花缭乱。它从取之不尽用之不竭的燃料中有效地提供无限能量：从水（氘）和浓缩锂（氚）中提取的氢同位素。该过程不会导致熔化，不会产生放射性废物，也不会占用太多土地。 一旦聚变能够以可承受的价格产生大量电力，我们就可以完全停止燃烧化石燃料。除非电池重量和存储容量有进一步的显着改善，否则我们可能需要氢气来制造飞机和轮船，但你只需使用丰富的电力来分解水来制造氢气。风能和太阳能可能会在成本上保持竞争力。 那么聚变有什么不受欢迎的地方呢？只有交货日期。在 2030 年之前，即使是一个原型聚变反应堆也不太可能产生商业相关的电量。到那时，温室气体排放量可能已经停止上升，但可能还不会下降。 因此，目前的预测表明，到 2029 年，我们将不可逆转地致力于使全球平均气温上升 1.5 度以上。 如果幸运的话，到 2040 年，我们可能会看到聚变电厂的大规模部署，占全球能源使用量的 5%，但任何更快的速度都需要对世界运作方式做出难以置信的改变。到那时，如果一些大的反馈开始发挥作用，我们将看到 2 度以上的上升度 - 或者已经经历过。 聚变功率可能会给我们很长的时间，如果我们在接下来的 20 到 30 年内没有发生文明崩溃，那将是美好的未来，但它不会是让我们安然度过危机的神奇工具。我们必须自己解决这个问题。 Gwynne Dyer 是一位历史学家和驻伦敦的记者。他的最新著作是最短的战争史。 观点时事通讯是每周一次的观点总结，这些观点将挑战、支持和告知您自己的观点。 在这里注册。 天价削减成本：我们真的需要驾驶舱里有两名飞行员吗？随着技术的进步，飞行中的一名飞行员不会这样做吗？以下是 QF32 英雄和“Sully”Sullenberger 的想法 - Peter FitzSimons 茶：自阿尔巴尼亚政府于 2022 年 5 月上台以来通过了 61 项法案，谁 - 或者什么 -赢得茶杯里最大风暴奖？ - Ross Gittins 权力的背后：当你写一本关于斯科特·莫里森的书，并且非常熟悉这位前总理为其行为辩护的方式时，你肯定不应该不为他感到难过吗？ - 肖恩·凯利来自我们屡获殊荣的专栏作家的更多内容
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