TokamakEnergy发布了其商业聚变电厂的第一张图片,据称该电厂可以安全地产生足够的电力,在2030年代为50,000户家庭供电。

TokamakEnergy公布定于2030年代建成的聚变电厂图片

该公司总部位于英国牛津附近,计划围绕其即将推出的ST-E1托卡马克装置建造一个聚变试验工厂,据称该装置将准备在2030年代初推出,以展示向电网输送电力的能力,从而开启在全球部署500兆瓦商业电厂的潜力。

当氘和氚(氢的两种形式)的混合物在高于太阳核心的温度下被加热时,它们会聚变产生氦并释放出可用于发电和供热的能量。加热过程产生的等离子体被布置在称为托卡马克的环形装置中的强磁铁限制。

核聚变效率极高,每公斤燃料产生的能量远多于煤炭、石油或天然气等燃烧化石燃料产生的能量。一公斤(2.2磅)聚变燃料释放的能量与燃烧约10,000吨(11,023吨)煤所释放的能量相同。TokamakEnergy表示,聚变提供了其他可再生能源所缺乏的其他优势。

“可再生能源非常棒,而且绝对至关重要,”TokamakEnergy董事总经理WarrickMatthews说。“然而,我们还需要可靠、可靠的电源,您可以在没有高昂存储成本的情况下全天候开启——在没有太阳照耀或没有风的时候。作为可持续净零未来的一部分,Fusion填补了这一重要空白。”

聚变与核裂变相反,核裂变发生在一个中子撞击一个较大的原子,激发它并使其分裂成两个较小的原子,从而产生能量。与核裂变不同,聚变不会产生核废料,而且聚变发电厂占用的土地空间更少。

“像这样的发电厂的聚变能源将是零碳、安全、可靠、极其高效的,并且可以使用来自海水的无限燃料,”马修斯说。“聚变是最终的能源——没有排放,你可以在需要的地方建厂。”

由聚变能提供动力的工厂可以连接到传统的涡轮机,为工业目的发电和供热,例如在金属厂和海水淡化厂或用于制氢。

TokamakEnergy花费数年时间开发紧凑型球形托卡马克。2021年,该公司使用具有独特球形设计的ST40实现了1亿摄氏度(1.8亿华氏度)的聚变阈值等离子体温度,突出了其效率和可扩展性。接下来,它计划于2026年在英国原子能管理局的卡勒姆校区建造该设备的继任者ST80-HTS,然后在2030年代初完成ST-E1。

“我们的球形托卡马克设计比传统形状更高效,资本投资和运营成本更低,占地面积更小,”马修斯说。“它必须是一个全球可部署的解决方案,因为目前可用的技术和创新显然还不够。”

随着世界致力于解决人为气候变化问题,TokamakEnergy认为从化石燃料到聚变能源的转变是轻而易举的事。

Matthews说:“聚变发电厂具有独特的能力,可以确保未来的清洁能源电网对我们的社区具有弹性、灵活性和安全性,从而支持和维持化石燃料的长期、永久性过渡。”

由于这些工厂安全且无排放,该公司表示,它们可以建在需要电力和热力的地方附近,例如靠近大量人口和工业中心。