太陽為地球帶來光和熱,這一切都源自于太陽內(nèi)部無時無刻不進行著的熱核聚變反應。如果人類可以掌控驅(qū)動這種反應的技術(shù),將意味著世世代代夢想中的無限清潔能源時代來臨!這就是位于歐洲的國際熱核聚變反應堆計劃(ITER),又稱人造太陽計劃。
核聚變與工業(yè)氣體工業(yè)高度相關(guān),因為氦氣在實現(xiàn)技術(shù)方面具有關(guān)鍵作用,并且當技術(shù)商業(yè)化時,未來氦氣需求中斷的風險也很大。
國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃是人類為開發(fā)和利用核聚變能源而在全球范圍內(nèi)開展規(guī)模最大、影響最深遠的國際科研合作項目。中國自2009年確定選用氦冷固態(tài)增殖劑實驗包層模塊概念參與ITER計劃TBM項目,即選用高溫高壓氦氣作為冷卻劑、Li4SiO4陶瓷球床作為氚增殖劑。實驗包層模塊主要由TBM-set、氦氣冷卻系統(tǒng)、氚提取系統(tǒng)、氚測量系統(tǒng)、冷卻劑凈化系統(tǒng)、中子活化系統(tǒng)和測試與控制系統(tǒng)等構(gòu)成。
核聚變機的標準設計是一個環(huán)形空間,周圍有強大的磁鐵,稱為托卡馬克。由超導特種金屬組成的磁體,在接近絕對零度的超低溫(-273.15攝氏度)下達到最大磁強度,這只能用氦來實現(xiàn)。最大的一個項目ITER,是中國、俄羅斯、韓國、日本、印度、美國歐盟七個國家的合作項目,旨在在法國的一個地點建造世界上最大的托卡馬克。
核聚變作為商業(yè)發(fā)電解決方案的兩個難題:
第一個是技術(shù)。在設計、材料和性能完美結(jié)合的突破性發(fā)現(xiàn)之前,融合研究將繼續(xù)是一個引人注目但難以捉摸的科學實驗。當這一突破發(fā)生時,核聚變似乎已準備好取代化石燃料,
第二個障礙將是氦氣的可持續(xù)供應。全球氦氣供應已經(jīng)受到當前應用需求增長的壓力,并受到供應中斷和定量供應的影響。 將核聚變添加到氦氣的消耗中,僅限于替代燃煤發(fā)電,估計每年需要近四倍的氦供應。
全球氦氣產(chǎn)業(yè)論壇2019將邀請Albert Stromquist先生作專題演講《全球氦氣短缺中的核聚變!》
Albert Stromquist先生,Noble Helium 公司亞洲和中東地區(qū)高級顧問。地質(zhì)科學家、近40年全球項目工作經(jīng)驗,Dolphin Energy跨國天然氣管道(卡塔爾 - 阿聯(lián)酋)的主要貢獻者。曾任穆巴達拉石油和天然氣公司(阿布扎比)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略高級副總裁,主持建設穆巴達拉的石油和天然氣業(yè)務與中東,北非和亞洲的領(lǐng)先公司建立戰(zhàn)略聯(lián)盟/合資企業(yè)。