Realta Fusion展示了如何将核聚变反应产生的能量更高效地直接回收为电能。图片来源:Realta Fusion

美国威斯康星州核聚变初创公司Realta Fusion宣布,已成功从核聚变反应中直接回收电能,并以此点亮多盏灯泡。

据TechCrunch6月30日(当地时间)报道,Realta Fusion于6月19日利用其核聚变实验装置WHAM产生的电力完成上述演示。公司表示,这是首家公开展示核聚变反应电能直接回收能力的民营企业。

与传统核聚变发电路径不同,这一成果的核心在于其并不依赖“以热发电”的方式。通常情况下,核聚变发电被认为需要先利用反应产生的热量加热水、形成蒸汽,再驱动涡轮机发电;而Realta Fusion采用的是直接电能转换路线,即从核聚变反应中直接提取电能。

Realta Fusion联合创始人兼首席执行官Kieran Furlong表示,核聚变等离子体中的能量可以直接转化为电力,此次演示证明这一路线具备实际可行性。

公司计划在商用反应堆中采用氘和氚作为燃料。按照其介绍,在相关核聚变反应中,约20%的总能量将以阿尔法粒子的形式释放。Realta Fusion在装置末端接入自研电能转换系统,将阿尔法粒子携带的能量直接转化为电能,最终获得约100伏电压和数安培电流,并成功同时点亮多盏灯泡。

Realta Fusion预计,这项技术可显著降低核聚变电站的厂内自耗电。由于维持和加热等离子体本身需要消耗大量电力,反应堆运行过程中一直存在较高的自用电需求。公司估算,其直接电能转换效率可达到约90%,明显高于现有蒸汽轮机约33%的发电效率。

Kieran Furlong还表示,在商用电站中,直接回收的电力有望为等离子体加热提供相当比例的能源支持。按其说法,这部分电力几乎可以实现“循环回用”,从而形成类似电力系统“飞轮”的效果,并可能将商用核聚变电站整体输出提升20%至30%。

近年来,核聚变行业正进入新的技术拐点。自2022年美国国家点火设施(NIF)实现核聚变能量增益后,行业关注重点已从“能否实现核聚变”转向“如何提升商业化可行性”。在这一过程中,究竟有多少电力能够被回收并反哺反应堆运行,正成为关键竞争指标之一。

在这一方向上布局的并不只有Realta Fusion。由OpenAI首席执行官Sam Altman投资的核聚变初创公司Helion,也将直接电能转换列为核心技术之一,不过迄今尚未公开展示相关演示成果。

融资方面,Realta Fusion去年在由Future Ventures领投的A轮融资中筹集了3600万美元,并表示目前仍在推进新一轮融资。

此次演示被视为提升核聚变发电经济性的一条新技术路径。未来,直接电能回收技术能否实现商业化,或将成为下一阶段核聚变发电竞争的重要分水岭。

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