紧凑型聚变反应堆MiniFusion原型机在英国点亮首个灯泡:10MW集装箱式聚变发电
英国创业公司Tokamak Energy的MiniFusion紧凑型聚变反应堆原型机首次实现持续能量输出,在2小时运行中产生约200kWh电力
紧凑型聚变反应堆MiniFusion原型机在英国点亮首个灯泡:10MW集装箱式聚变发电
2029年3月15日,英国牛津郡的Tokamak Energy公司宣布,其MiniFusion紧凑型聚变反应堆原型机ST80-HTS首次实现了持续的净能量输出。在2小时的连续运行中,反应堆产生的能量约为输入能量的1.5倍,总输出约200kWh电力。公司CEO Chris Kelsall在现场用这台反应堆点亮了一个灯泡,象征性地展示了聚变电力的里程碑意义。
MiniFusion的设计理念与传统大型聚变项目截然不同。ITER等主流聚变项目采用大型托卡马克装置,造价数百亿美元,体积堪比小型建筑。MiniFusion采用紧凑型球形托卡马克设计,等离子体约束部分仅有一个集装箱大小,目标造价约5000万美元。
关键技术突破在于高温超导(HTS)磁体的使用。MiniFusion采用的稀土钡铜氧化物(REBCO)超导带材能在20K温度下产生20特斯拉的强磁场,比传统低温超导磁体的磁场强度高出约5倍。更强的磁场意味着可以用更小的装置约束等离子体。
Tokamak Energy首席科学官Mikhail Gryaznevich表示:「聚变领域有一个经典问题——装置越大,性能越好。我们的HTS磁体打破了这个定律。ST80-HTS的等离子体体积只有ITER的百分之一,但等离子体温度已达到1亿摄氏度,与ITER的设计指标持平。」
不过,200kWh的输出距离MiniFusion设计的10MW目标仍有巨大差距。公司表示,下一步将在2030年完成ST80-HTS的满功率测试,并在2032年前交付首台商用10MW机组。目标客户是偏远地区、军事基地和数据中心等需要独立电源的场景。
帝国理工学院聚变研究中心主任Federico Felici持谨慎态度:「200kWh的净能量输出是重要的科学里程碑,但从原型到商业机组之间还有工程可靠性、氚自持、材料耐久性等一系列挑战。聚变的历史充满了承诺落空的先例。」
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