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Forwarded from Solidot

核聚变能阻止气候变化吗？

2021-10-12 16:24 #地球

在不断升级的危机中，无限清洁能源成了一个梦想——或者是白日梦。

假设你投身于开发出一种无碳的方式，只需要一杯燃料，就能为家庭供电一整年甚至多年，你觉得很有把握一定能成功。让我们假设你没有疯。这种描述适用于很多在核聚变领域工作的物理学家。为了达到这个目标，他们必须找到一种方法，将物质加热到比太阳中心还高的温度，热到将原子基本上融化成了带电粒子云（等离子体）；他们做到了。他们必须构思并建造出可容纳等离子体的容器；他们也做到了——利用强磁场制造出“瓶子”。当“磁瓶”泄露的时候——如科学家解释的，想用“磁瓶”容纳等离子体就像是试图用麻线包裹果冻一样——他们又不得不设计更巧妙的解决方案，而他们又一次做到了。几十年来，为了追求核聚变，科学家和工程师建造巨大的金属“甜甜圈”和 Gehryesque 扭曲线圈，他们用激光“压紧”等离子体，在车库里建造了聚变装置。三十六年来，他们一直在普罗旺斯规划并建造一个实验性的聚变装置。然而商业上可行的核聚变能源仍然距离遥远。

正如白皇后在《爱丽丝漫游奇境记》中对爱丽丝所说的，“今天永远没有果酱，明天永远有果酱。”随着气候危机的不断加速，捉摸不定的核聚变不仅是让人发狂这么简单。每一年，太阳能都在变得更加高效，也更加实惠，但它无法持续，而且仍然要依赖燃气发电厂进行配送。风力发电也是如此。常规核电的缺点众所周知。碳捕捉就像是针对大气的“牙刷”，但是在你捕捉了一两吨碳之后，就无处安放了。所有这些工具都广泛地出现在政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change）等团体制定的脱碳计划之中，但是根据这些计划，即使是综合使用，这些工具也是不够的。核聚变仍然是伟大的清洁能源梦想——或者说是白日梦（这取决于你的谈话对象是谁）。理论上，核聚变不存在稀缺性的问题；我们的星球上有足够的聚变燃料——重氢和锂，它们存在于海水之中，足够使用三千万年。

核聚变不需要电池的重大进步，它可以按需提供，也不会导致下一个福岛的出现，而且它也不会太昂贵——如果我们能弄清楚所有的“细节”的话。（我曾经听说过一个笑话，核聚变存在着“难度守恒定律”，即：当一个问题被解决了，就会出现一个同等难度的新问题来取代它。）细节极其复杂，多年来，试图弄清楚这些细节的人一直在处理自己的匮乏问题——资金的匮乏和信仰的匮乏。到目前为止，核聚变在绿色新政中还没有立足之地。1976 年，美国能源研究与发展署发表了一项研究报告，预测核聚变能够以多快的速度成为现实，他们认为这取决于在该领域投入了多少资金。以今日的美元计算，每年投入 90 亿美元——该研究将其称为“最大有效努力”——预计将于 1990 年实现核聚变能源。如果投入的规模下降到了每年约 10 亿美元，该研究预计这将导致“核聚变永无可能”。英国物理学家 Steven Cowley 对我说：“这取决于投入的钱……如果这已经接近于你能投入的最大金额，那就只能是永远无法实现。”

452 viewsRynco Maekawa, 10:07