聚变初创公司Inertia与劳伦斯利弗莫尔国家实验室签署三项协议推进商业化

聚变能源初创公司 Inertia Enterprises 周二表示,已与位于加州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory,LLNL)签署三项协议,旨在将该实验室开创的激光驱动聚变反应堆技术推向市场。

根据 Inertia 公布的信息,此次合作包括两项战略合作项目以及一项合作研发协议。双方计划在更高效激光器的开发、燃料靶材性能提升以及相关制造工艺改进等方面展开联合工作。Inertia 还获得了 LLNL 近 200 项相关专利的许可使用权。

业内人士认为,这些协议有望为 Inertia 在聚变商业化竞赛中提供一定优势。LLNL 旗下的国家点火装置(National Ignition Facility,NIF)目前是全球唯一实现受控聚变反应能量产出超过点火所需能量的实验平台。Inertia 今年 2 月完成 4.5 亿美元 A 轮融资,在聚变初创企业中资金实力居前。

Inertia 与 LLNL 聚焦的技术路线为惯性约束聚变。该技术通过外部力量压缩燃料颗粒以创造聚变条件,与利用强磁场约束高温等离子体的磁约束聚变路径不同。

在 NIF 装置中,192 束激光被发射至一个大型真空室,最终汇聚到一个称为空腔体的小型金色圆筒上。空腔体内部装载着表面覆有钻石涂层的燃料颗粒。当激光照射空腔体时,空腔体材料被蒸发并产生 X 射线,后者轰击内部弹珠大小的燃料颗粒。钻石涂层在此过程中转变为等离子体并迅速膨胀,从而压缩其中的氘-氚燃料,触发聚变反应。

报道指出,若要将该技术用于电网供电,上述复杂过程需要在极高频率下重复发生,即每秒进行多次点火和聚变反应。

激光驱动聚变反应堆的概念最早可追溯至 20 世纪 60 年代,当时被视为研究热核武器的一种更安全方式,同时也被认为具有潜在发电应用前景。NIF 于 1997 年开工建设,历经约 25 年才实现所谓“科学收支平衡点”,即聚变反应释放的能量超过启动反应所需的能量输入。

目前,包括 Inertia、Xcimer、Focused Energy 和 First Light 在内的多家初创公司正尝试将这一概念转化为可用于商业发电的装置。由于 NIF 所采用的激光技术相对老旧,业界普遍关注新一代激光器是否能够显著提升效率、降低点火能量需求,从而使单次聚变反应释放的能量更易达到商业电站盈利所需水平。

Inertia 与 LLNL 的持续合作被视为顺理成章。Inertia 联合创始人兼首席科学家 Annie Kritcher 曾参与设计 NIF 实现科学收支平衡的关键实验。根据双方介绍,2022 年通过的《芯片与科学法案》为她在保留 LLNL 职位的同时创立 Inertia 提供了制度条件。


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