現在是國會支援核聚變能源的時候了

用於清潔、安全和經濟實惠的電力和工業熱能的聚變裝置正在取得進展,需要推動

Umbrella-like view of the center stack and ceiling of the National Spherical Torus Experiment-Upgrade during construction.

編者注(2022年12月14日):週二,美國官員報告稱,有史以來第一次,一個核聚變設施產生的能量略高於其在聚變反應中使用的能量。 去年,弗吉尼亞州眾議員唐·拜爾解釋了國會如何推動聚變能源以幫助應對氣候危機和美國競爭力。

氣候緊急情況的生存威脅可能是我們有史以來面臨的對人類健康和繁榮的最大危險。 它還帶來了一個特殊的挑戰:即使當前可再生能源開發呈增長態勢,未來能源的很大一部分預計仍將由排放溫室氣體的化石燃料提供。 世界能源產量預計到2050年將翻一番,而大多數電力都是由這些燃料產生的。 當我們試圖阻止氣候變化的最壞影響時,這是一個主要問題,而且這個問題不太可能在短時間內消失。

但是,地平線上有一種技術解決方案,它有可能永久性地解決這個能源問題,為我們提供對抗氣候緊急情況的強大武器,並釋放難以想象的經濟潛力。 這項技術就是核聚變能源。 一旦商業化,它就可以以低成本提供大量的零碳能源。 美國國會需要支援這種方法。


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正如《大眾科學》的讀者所知,核聚變是一種為太陽提供能量的核反應,透過結合兩個輕核產生能量。 它釋放出巨大的能量,而不會產生持久的放射性同位素或危險的廢物。

幾十年來,核聚變誘人的可能性一直是未來學家們關注的領域。 啟用聚變過程所需的溫度和壓力非常高,而駕馭和控制反應所需的材料長期以來都超過了我們的技術能力。 但是,科學家和工程師們有條不紊地應對了這些挑戰,並且正在開始將人類的聚變能從科幻小說的領域中帶出來。

一個新興的美國聚變產業正在朝著推出能源生產裝置的方向發展,這些裝置將提供清潔、安全和經濟實惠的電力和工業熱能。 幾家美國公司已經在努力實現聚變技術的商業化併為電網供電的目標,最近報道取得成功,這有助於形成樂觀的前景。 能源部聚變能科學諮詢委員會最近建議在2040年代啟動美國實驗性中試工廠。 國家科學、工程和醫學院今年早些時候釋出的一項戰略計劃顯示,此類工廠的初步設計應在2025年完成。

這項努力與國際研究相吻合,主要是位於法國的名為ITER的聚變實驗,該實驗計劃在未來10年內開始執行。 美國和國際聚變界的學者和政策制定者都認為,ITER一直在推動聚變向前發展,利用了材料和計算方面的重大進步,以及對聚變工作原理不斷發展的理解。 美國政府為ITER提供了資助,這筆資金通常用於支援美國公司、實驗室和學術機構持有的合同。 它一直是國際合作的重要來源。

這種型別的進展意味著聯邦政府的投資可以幫助聚變走上成為對抗氣候緊急情況的基石的道路。 到目前為止,國會對能源問題的關注主要集中在關於化石燃料的辯論以及是否以及在多大程度上支援已建立的可再生能源的問題上。 現在是國會更認真地對待聚變能的時候了,讓其成員瞭解這種能源的不可思議的潛力,並進行明智的投資,這些投資可能會獲得巨大的收益。

我最近成立了國會聚變能核心小組,以幫助實現這些目標。 我們的新工作組彙集了兩黨的國會議員,包括政黨領袖,他們認為聚變應該是氣候解決方案的一部分。 我們這樣做不僅僅是為了象徵意義或為了完成任務。 我與該小組合作,率先開展了一項兩黨合作的努力,透過能源部的聚變能科學計劃,大幅增加聯邦政府對聚變能的投資。 這種增加將為科學基礎設施以及研發提供資金,以加速當前的進展。

今天,國會正在與拜登政府密切合作,進行一代人一次的投資,以重建基礎設施並應對氣候危機。 這項投資是迫切需要的,氣候領域有許多有價值的技術可以從這些資金中受益。 聚變能應該位列其中。

批評人士認為,考慮到迄今為止缺乏實際成果,我們在聚變方面花費了太多,但投資的潛在回報卻高得驚人。 相反,未能開發出有能力為我們的電網供電的清潔能源的代價是不可接受的。 我們比以往任何時候都更接近成功。

我們已經看到,綠色經濟蘊藏著巨大的經濟增長潛力。 清潔能源工作崗位是就業增長最快的行業之一,包括我在美國眾議院代表的弗吉尼亞州。 在國際上,我們經常發現自己與其他早期投資太陽能技術等領域的國家競爭。 現在是讓美國在更有力的基礎上發展可能在未來成為人類歷史上最重要和最強大的能源的時候了。

該領域的創新最終可能為我們的國家實現價值數萬億美元的經濟機會——是的,是萬億(萬億)美元。 在國際關係中的諸多挑戰仍然受到能源政策和全球資源競爭驅動的時代,這對我們的國家安全也具有深遠的影響。

如果我們不追求聚變能,其他人會追求,美國經濟利益和影響力將因此而減弱。 ITER可以證明聚變的可行性,併為任何國家的商業設施做好準備。 透過資助美國的研發和示範專案,以及國際合作,我們可以成為第一個將聚變商業化的國家。 在聚變發展中,與盟友進行科學合作在某些領域將是互惠互利的,但至關重要的是,我們應該引領而不是跟隨這項技術進步。

美國科學家和工程師透過在這次大流行期間快速開發和交付疫苗,完成了技術奇蹟並挽救了無數生命,這是一年前幾乎沒有人認為可能的成就。 在國會和聯邦政府的支援下,美國可以成為全球聚變能的領導者,併為環境、我們的經濟和全人類創造新的奇蹟。

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