聚变发电新突破：Realta Fusion创先河
聚变能源商业化的新篇章
对于聚变能源初创企业而言，最艰难的时期已经过去：得益于2022年的一项突破性实验，我们已经证实可控核聚变反应产生的能量可以超过消耗的能量。然而，现在这些公司需要证明它们的反应堆能够产生足够的电力以实现盈利。
两种发电路径
目前主要有两种技术路径可以实现聚变能的商业化应用。一种方法是提高反应温度，产生更多热量来产生更多蒸汽以驱动更大的涡轮机。另一种方法则是直接从聚变反应本身收集电能，这种方法有望实现更高的能源效率。
Realta Fusion的技术突破
总部位于威斯康星州的Realta Fusion公司宣布，他们在6月19日进行的一项实验中，成功使用其示范性聚变装置WHAM直接从聚变反应中收集电力，点亮了灯泡。这家初创企业相信，他们是首家公开演示这一壮举的私营企业。
“我们可以从等离子体中获取电力，”Realta Fusion的联合创始人兼CEO基兰·弗隆(Kieran Furlong)向TechCrunch表示。他补充道，这一里程碑展示了”哪些事情是可能的”。
直接能量转换的优势
Realta计划使用直接电能转换来为其反应堆中的等离子体加热，这是一个需要大量能量的过程。弗隆估计，直接转换的效率约为90%，意味着它可以将90%的潜在能量转化为电能。相比之下，当今裂变反应堆中的蒸汽涡轮机效率约为33%。公司能够收集的能量越多，实现盈利的速度就越快。
所有发电厂都会消耗一部分自身产生的电力来维持运行，聚变反应堆也不例外。当今聚变初创企业面临的主要挑战是建造能够产生超过消耗能量的反应堆。直接能量转换带来的效率提升应该使跨越这一障碍变得更加容易。
技术原理与应用
在Realta计划在其商业反应堆中使用的氘-氚聚变反应中，约20%的能量来自带电的氦核，这些粒子被称为阿尔法粒子。这家初创企业建造了一个原型电能转换器，并将其连接在其反应器的末端。在那里，它能够收集足够的”阿尔法功率”，产生几安培的100伏电力，点亮了几个灯泡。
循环能源系统
在商业规模发电厂中，直接能量转换器应该能提供足够的能量来加热等离子体。”你基本上能够实现电能的循环利用，”弗隆表示。
最终，弗隆估计，这种循环系统可以将商业规模发电厂的总输出提高20%至30%。”可以说，如果喜欢的话，这种电能的循环利用非常有益，”他说。
行业竞争格局
尽管Realta可能是首个演示直接能量转换技术的公司，但它并不是唯一计划在其反应堆中部署该技术的初创企业。由萨姆·奥尔特曼(Sam Altman)支持的Helion公司也将直接能量转换作为其计划的核心，尽管尚未公开演示该技术。
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