微軟剛剛簽署了一項(xiàng)令人瞠目結(jié)舌的協(xié)議，從核聚變發(fā)電站購(gòu)買(mǎi)電力。核聚變，通常被稱(chēng)為能源的圣杯，是一種潛在的無(wú)限清潔能源，科學(xué)家們?cè)谝粋€(gè)世紀(jì)的大部分時(shí)間里一直在追求它。

一家名為Helion Energy的公司認(rèn)為，它可以在2028年前將圣杯交付給微軟。該公司宣布與微軟達(dá)成購(gòu)電協(xié)議，將世界上第一臺(tái)商業(yè)聚變發(fā)電站接入華盛頓電網(wǎng)。目標(biāo)是發(fā)電至少50兆瓦，這是一個(gè)小但重要的數(shù)量，超過(guò)了美國(guó)前兩個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)目前的42兆瓦發(fā)電能力。

芝加哥大學(xué)理論物理學(xué)家Robert Rosner說(shuō)：“我想說(shuō)這是我聽(tīng)過(guò)的最大膽的事情。在這類(lèi)問(wèn)題上，我永遠(yuǎn)不會(huì)說(shuō)永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生。但如果他們成功了，那將是令人驚訝的?！?/p>

專(zhuān)家們對(duì)世界何時(shí)可能出現(xiàn)世界上第一座核聚變電廠的樂(lè)觀估計(jì)從本世紀(jì)末到幾十年后不等。Helion的成功取決于在極短的時(shí)間內(nèi)取得顯著突破，然后將其技術(shù)商業(yè)化，使其與其他能源具有成本競(jìng)爭(zhēng)力。盡管如此，Helion并沒(méi)有感到不安。

Helion創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官David Kirtley告訴The Verge：“這是一項(xiàng)具有約束力的協(xié)議，如果我們不能構(gòu)建融合系統(tǒng)，將面臨財(cái)務(wù)處罰。我們已經(jīng)承諾能夠建立一個(gè)系統(tǒng)，并將其商業(yè)化銷(xiāo)售給［微軟］。”

聚變系統(tǒng)是如何工作的？簡(jiǎn)單地說(shuō)，核聚變模仿了恒星產(chǎn)生自身光和熱的方式。在我們的太陽(yáng)中，氫原子核融合在一起，產(chǎn)生氦并產(chǎn)生大量能量。

自20世紀(jì)50年代以來(lái)，科學(xué)家們一直試圖以可控的方式復(fù)制這一過(guò)程。（他們已經(jīng)能夠以一種不受控制的方式復(fù)制它，也就是氫彈。）這與我們今天擁有的通過(guò)裂變或分裂原子釋放能量的核電站相反。裂變的一個(gè)主要缺點(diǎn)是它會(huì)留下不穩(wěn)定的核，這些核可以保持?jǐn)?shù)百萬(wàn)年的放射性。聚變避免了放射性廢物問(wèn)題，因?yàn)樗举|(zhì)上只是在創(chuàng)造新的氦原子。

通過(guò)核聚變發(fā)電的最先進(jìn)嘗試包括向微小目標(biāo)發(fā)射強(qiáng)大的激光束，或者依靠磁場(chǎng)用一種名為tokamak的機(jī)器限制被稱(chēng)為等離子體的過(guò)熱物質(zhì)。

Helion公司正在開(kāi)發(fā)一種40英尺長(zhǎng)的設(shè)備，稱(chēng)為等離子體加速器，可將燃料加熱到1億攝氏度。它將氘（氫的同位素）和氦-3加熱成等離子體，然后使用脈沖磁場(chǎng)壓縮等離子體，直到聚變發(fā)生。

Helion聲稱(chēng)，該機(jī)器最終應(yīng)該能夠重新獲得用于觸發(fā)反應(yīng)的電力，這些電力可以用來(lái)給設(shè)備的磁鐵充電。Kirtley說(shuō)：“我們用電回收所有用于聚變的能量，這樣我們就可以建造更小、更便宜的系統(tǒng)，并且可以更快地迭代。”麻省理工學(xué)院工程學(xué)院杰出教授Anne White在給the Verge的電子郵件中表示：“這是一個(gè)令人興奮的發(fā)布，許多人都渴望看到更多的技術(shù)細(xì)節(jié)。”

弄清楚如何提高能源效率對(duì)于實(shí)現(xiàn)聚變發(fā)電至關(guān)重要。畢竟，你需要極大的熱量和壓力來(lái)迫使原子融合在一起。直到最近，研究人員還無(wú)法在不消耗比聚變反應(yīng)實(shí)際產(chǎn)生的更多能量的情況下做到這一點(diǎn)。

Rosner說(shuō)，如果無(wú)法生產(chǎn)商業(yè)數(shù)量的氦-3燃料，獲得足夠的氦-3可能是另一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。氦-3是一種非常罕見(jiàn)的同位素，用于量子計(jì)算和醫(yī)學(xué)成像。然而，Helion表示，它已經(jīng)為一種通過(guò)在等離子體加速器中將氘原子融合在一起來(lái)制造氦-3的工藝申請(qǐng)了專(zhuān)利。核聚變的部分吸引力首先在于它可以在氫上運(yùn)行，氫是宇宙中最簡(jiǎn)單、最豐富的元素。

假設(shè)Helion能夠完成這一切，它仍然必須確保以一種負(fù)擔(dān)得起的方式做到這一點(diǎn)。它為消費(fèi)者發(fā)電的成本需要與當(dāng)今的發(fā)電廠、太陽(yáng)能和風(fēng)電場(chǎng)相當(dāng)或更低。該公司沒(méi)有分享其在與微軟的購(gòu)電協(xié)議中同意的價(jià)格，但Kirtley表示，該公司的目標(biāo)是有一天將成本降至每千瓦時(shí)1美分。

Helion的資助者包括OpenAI首席執(zhí)行官Sam Altman。微軟對(duì)OpenAI進(jìn)行了數(shù)十億美元的投資，以促進(jìn)其對(duì)ChatGPT等流行工具的開(kāi)發(fā)。據(jù)《華盛頓郵報(bào)》報(bào)道，Altman是Helion的董事會(huì)主席和最大的投資者，可能參與了Helion與微軟的購(gòu)電協(xié)議。Kirtley告訴The Verge，過(guò)去幾年，他的公司一直在與微軟的數(shù)據(jù)中心小組密切合作，以更好地了解他們的能源需求，并讓微軟適應(yīng)其技術(shù)。

正如幾十年來(lái)核聚變的夢(mèng)想一樣，我們將拭目以待。