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2023年5月29日星期一

谢选骏:核聚变的副作用

《不是AI!科技亿万富豪押注这技术 可能赚一千倍》(经济日报 2023-04-24)报道:


OpenAI执行长奥特曼(Sam Altman)投资核聚变新创公司Helion Energy。


OpenAI执行长奥特曼(Sam Altman)今年因为ChatGPT一炮而红,但把职涯中最大的一笔押注放在更有未来感的公司:他已投资3.75亿美元在核聚变新创公司Helion Energy。



华尔街日报报导,除奥特曼外,贝佐斯、盖兹和班纽夫等亿万富豪和科技公司创办人,也想运用为太阳和恆星提供动能的核聚变反应,来提供几乎是无上限的能量。 他们押注,数十年来建置核聚变反应炉的目标再过几年就能成真。


获利可能达千倍


担任Salesforce执行长的班纽夫形容核聚变是“圣杯”,“神话裡的独角兽”。他投资旨在创建小型发电厂、自麻省理工学院分拆出来的Commonwealth Fusion Systems。盖兹也是投资人。


核聚变一直被视为清洁能源替代品,可取代燃烧化石燃料并释放温室气体的能源。去年12月,美国劳伦斯利佛摩国家实验室(LLNL)的科学家取得突破,首度在核聚变反应达到“能量淨增益”目标。


班纽夫说他被私人核聚变早期投资人、Sun Microsystems共同创办人科斯拉所说服。科斯拉也投资衍生自威斯康辛大学麦迪逊分校的Realta Fusion。作为一位投资人,科斯拉觉得,“要么损失你的钱,要么赚上一千倍”。


处于技术转折点


工业公司、大型石油公司、主权财富基金,与美国国防部一起支持这项工作,后者希望卫星推进动力系统能做到只有烤麵包机的大小。


前美国能源部长莫尼兹说:“这十年内,至少有一或两家公司可能拥有核聚变的条件。”


总部位于华盛顿特区的核聚变产业协会(Fusion Industry Association)已追踪50多亿美元的私人资金,有7家公司筹到至少2亿美元。而75%的核聚变筹资发生在这两年。


推特和Uber的早期风险投资人Chris Sacca成立了一家叫做Lowercarbon Capital的公司,推出一支核聚变基金,投资人包括企业、校产基金和家族办公室。创始合伙人杜马斯表示,Lowercarbon Capital相信核聚变正处于转折点。


找寻获利之路


Lowercarbon Capital的投资包括Avalanche Energy,后者的执行长Robin Langtry表示,该公司专注于小型系统,可用商用设备快速构建和测试,包括eBay上买得到的超高真空腔。


Avalanche Energy客户之一的五角大厦国防创新部门(DIU)旗下一名物理学家兼试飞员、空军少校威德表示,20年前测试这种设计可能要5,000万美元,现在大部分工作能以最低成本在电脑上运行。DIU想在五年内开发出一种核动力源,从微波波炉或麵包机大小的设备提供电力。


核聚变难度很高,受亚马逊创办人贝佐斯支持的加拿大业者General Fusion在内的公司在测试机器时也会开发其他产品。知识财产权的价值独立于核聚变之外。


前雪佛龙科技风险投资公司总裁伯格说,技术不能仅仅追求科学突破,最终需要找出一条获利之路,因为在有收入之前,业务都不算数。


谢选骏指出:获利千倍的核聚变,有没有副作用?


《若可控核聚变研究成功,电费会多少钱一度?几分钱还是不要钱了?》(2022-10-06 搜狐)报道:


世界上正在研究可控核聚变技术,以低成本高产出的特点受到科学界的青睐。


如果研究成功,电费会多少钱一度?价格低到几分钱?或者一毛钱都不要了?


核聚变有害?


在核研究进程深入的当今时代,人们往往是“谈核色变”,以苏联为例,切尔诺贝利事件直接性地危及到了几十万人,导致了当地人的癌症患有率居高不下。


进入到21世纪之后,日本又出现了核电站泄漏事件,大片的海洋遭到核废水污染。


”核“之一字至今让人谈之色变


几十年间,核工业逐渐变为了人们诟病的对象,如今又出现了所谓的核聚变技术,自然不得人心。


实际上,以前的核工业泄漏事件都是核裂变技术引发的后果,与核聚变没有关系。


相反,核聚变是一种完全清洁且无害的能源。


核聚变的基本原理是,一个较重的核和一个较轻的核融合在一起,这一过程会爆发出强大的能量。


比如,两个氘原子聚合的中子,在于氦-3的融合反应过程当中,就产生了核聚变。


核聚变反应原理


核聚变虽然能够爆发出强大的能量,但是本身的聚变反应稳定,物质的半衰期短,即便是发生核泄漏之后,造成的危害也比核裂变要小很多。


在理论上,核聚变发生泄漏之后,最多只需要撤离泄漏中心一公里的范围。


要知道,当初切尔诺贝利事件发生之后,苏联官方将周围30公里的地方都封锁了起来。


可怕的核阴影


对比之下,核聚变要比核裂变清洁太多了,而且如果不维持对核聚变的约束,反应便会停止,也不会对环境造成持续的危害。


很多人不相信,带有一个核字的能源会如此清洁。


但事实就是如此,比如宇宙当中光热的主要来源——恒星,就是通过内部的核聚变方式产生的热辐射。


恒星结构


人们在地球上天天吸收太阳的核聚变辐射,也不见得有事儿,要是几天不见太阳,人们反而会觉得心里不舒畅。


既然将核聚变吹得神乎其神,那么,如果可控核聚变研制成功电费会降价吗?


核聚变与电费


在讨论这个问题之前,大家先来看一下核聚变在发电方面的能力有多强,自然就知道电费能不能降了。


核聚变反应原理


每30毫克的氘元素,通过核聚变能够产生的能量相当于300升汽油全部燃烧的总量。


在地球当中,海水的氘元素含量最为丰富,一升海水就含有30克的氘,一立方公里的海水通过核聚变产生的能量,相当于地球上所有石油产生的总量。


石油仍是工业血液


并且,根据科学家的初步估算,海水当中氘元素的含量在45万亿吨以上。


单凭这45万亿吨的氘,就可以供给人类使用几百亿年的时间,而太阳的寿命也不过100亿年。


因此,对于人类来说,核聚变是一种取之不尽用之不竭的能源,等到几亿年之后,人类早已经开发出了更新更好用的能源。


核反应堆


这个时候,人类究竟是否还在地球,都很难说得清楚。


从核聚变的各种优点来看,人类在未来能源领域似乎并不用担心,而且电价甚至还有可能免费。


但实际上,哪有如此好的事情,可控核聚变用于发电的原材料成本固然不高,但是对技术的要求却很苛刻,过程当中产生的成本也不菲。


核聚变发电


如今人类能实现可控核聚变的方式只有两种,一种利用磁力约束,促使可控核聚变的发生。


第一种方式需要建造一个强大的环形磁场装置,早在1950年的时候,苏联就建造出了一个环形磁场装置,但是装置的运行需要稳定的能量增益因子,来控制不稳定的磁场装置。


此后的17年内,苏联对能量因子的研究都未能取得成效。


1993年的时候,美国改进了能量增益因子在控制磁场上的稳定性,使人类向着可控核聚变又迈进了一步。


核聚变发电原理


目前人类研究的稳定环形磁场装置在实验室当中的技术已经成熟,但是从未有过实践。


专家根据目前的技术水平推测,人类想要建造一个稳定的环形磁场装置,至少需要几千亿美元的建造费用。


这还只是初步估计,实际过程当中产生的费用可能更高,有可能达到几万亿甚至是10万亿人民币。


核聚变反应堆


如此昂贵的造价,没有哪个国家能够轻易拿得出这笔钱,更何况没有成功的前例,失败反而风险也很高。


第二种可控核聚变需要超高温度的着火点,来促进原子聚变反应。


如今激光技术能产生的最高温度不过千万摄氏度,而着火点的温度起码要几十亿摄氏度,可谓是任重而道远。


一旦制造成功之后,为了能够收回成本,电费的价格可能不会降低,反而会增长,至少在相当长的时间当中都不会降低。


高压电塔输电


拿三峡水电站举例,建造成功之后,每年的发电量达到了1000亿千瓦时,缓解我国用电紧张的局面,但是大家看到电费在降吗?随着物价的增长,电费反而在增加。


但是,在收回成本之后很有可能会在一定程度上降低,因为我国是社会主义国家,国家发展成果由人民共享。


资本主义国家就很难说了,毕竟资本家们都是以赚钱为目的。


不过,再怎么降电费,也不可能降到几分钱,运营可控的核聚变反应,以及输送电力的过程都是一笔不小的成本。


至于,免费,那就是更加不可能的事情了。


其实生活在中国,大家应该感到骄傲,因为中国的水电的价格在全世界范围都是比较低的。


三峡水电站大量产电拉低电价


2022年德国的电费达到了0.543欧元每度(折合人民币3.76元),法国电价次之只有2.86元人民币每度。


再看拥有众多核电站的日本,日本电力价格实行的是阶梯电价,折算后的初始电力价格为每度1元人民币,120度以上就要每度1.33人民币,300度以上更是要每度1.5元。


此外日本还有个起步电价:14元人民币,就算人家一个月没用电,也得缴纳这14元。


再看我国,我国的平均电价在0.8人民币每度,在一些经济较差的城市,阶梯电价的起步价是0.5人民币每度。


比起欧洲国家,我国的电力价格真的算是相当的便宜了。


其实便宜的背后是国家财政在帮助民众,尽量压低电力价格,减少生活支出,在生活用水方面也是如此。


所以,电力不可能降到几分钱,大家也应当理解和包容。


可控核聚变的意义


可控核聚变最大的特色就是它的清洁性和可持续发展性,绝大部分的新能源,比如风能、水能等具有不可控因素。


风能需要依靠太阳对大气的受热情况,而水能更是有枯竭的时候。


我国的许多河流都是依靠冰山融雪补给,在全球气候变暖的情况下,冰山的融化速度超过冻结速度,冰雪储存量减少,随着时间的推移,河流水源也会越来越少,河流的水能价值将会大大减小。


太阳能自然就不必多说了,完全是看太阳公公的脸色发电。


而可控核聚变是一项真正能够让人类自主掌握无尽能源的技术,被人们称之为“人造太阳”。


我国在可控核聚变的发展上领先世界,EAST反应堆是世界上最先进的可控核聚变反应堆,相信EAST反应堆对带领我国能源走向一个新的高度。


谢选骏指出:从技术上看,核聚变似乎很少副作用;但根据历史力学的原理,技术上的利多,就是社会上的利空——“没有污染的核聚变”,即将因为“失去社会限制”而导致社会的畸变!这就是可以预期的“核聚变的副作用”。相形之下,危险的核裂变,反而因为带来了“世界和平”(只有局部战争),而富于建设性了。——这就是人性的原罪所造成的“相反相成”。

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