《華爾街日報》:利用核聚變鍊鋼的未來計劃
Jennifer Hiller and Amrith Ramkumar
Helion能源公司核聚變反應實驗原型機局部。圖片來源:HELION ENERGY/REUTERS美國最大鋼鐵企業正押注核聚變技術,以期實現脱碳目標,併為全球能耗最高的工業流程之一供能。碳減排。
作為重工業企業與核聚變初創公司的首次合作,紐柯鋼鐵 與Helion能源公司宣佈計劃在2030年前建成一座500兆瓦的核聚變電站,選址於紐柯某美國鋼廠內。
該發電量可滿足數十萬户家庭用電需求,相當於傳統發電廠規模。紐柯向獲OpenAI首席執行官薩姆·阿爾特曼投資的Helion注資3500萬美元。
這項協議是對核聚變技術的豪賭——這項常被視為科幻概念的技術至今尚未實現發電應用。
協議反映出紐柯與眾多製造商對清潔電力的迫切需求,但風能太陽能資源的匱乏制約了綠色產品生產。
鋼鐵巨頭紐柯面臨加快清潔能源轉型的壓力。圖片來源:Timothy D. Easley/AP許多綠色鍊鋼技術需要巨大的電力支持,這催生了對如核聚變等能源的需求,以解決當前可再生能源和電池技術的一些侷限性。
“我們不想袖手旁觀,等待所有這些技術並希望它們能發展起來,”紐柯公司首席執行官萊昂·託帕利安在一次採訪中表示。
核聚變是太陽的能量來源,如果有人能在地球上找到利用它的方法,它有可能提供大量的無碳能源。目前還沒有公司證明能夠從核聚變中獲得的能量超過創造它所需的能量,大多數專家認為商業核聚變仍需數十年才能實現。
在12月一項期待已久的突破後,資金大量湧入核聚變領域,當時勞倫斯利弗莫爾國家實驗室表示,他們通過核聚變產生的能量超過了通過激光驅動反應所輸入的能量。
紐柯的鋼材用於全球的建築、汽車和家電。在紐柯設有工廠的州,它是最大的電力消費者之一。
包括通用汽車和暖通空調設備製造商特靈科技在內的客户要求更環保的鋼材,這促使紐柯在清潔能源方面加快步伐。該公司多年來一直使用回收材料生產更清潔的產品,但鋼鐵行業需要解決電力消耗問題以實現氣候目標,目前依賴當地公用事業電網,其中許多仍依賴化石燃料。
紐柯的核聚變工廠的容量將是Helion計劃建造的另一設施的約10倍,後者計劃在2028年前為微軟提供核聚變發電。這項被認為是核聚變行業首個商業協議的微軟交易於5月宣佈。
紐柯公司計劃在其鋼廠直接從Helion購買電力,而非通過公用事業公司或電網運營商採購。若此舉成功,將為核聚變企業與電力客户簽訂類似協議提供範本。Helion還可將紐柯未使用的多餘電力回售給電網運營商,這對發展中的核聚變產業是另一潛在利好。
“這標誌着核聚變正從聯邦資助的研究項目轉向工業能源開發領域,“Helion首席執行官大衞·柯特利表示,“這預示着聚變發電時代即將到來。”
Helion正在建造第七個原型機,該公司稱該裝置將於明年展示聚變發電技術。
現有核電站採用核裂變反應,通過原子分裂釋放能量。而核聚變則是通過原子融合產生能量。
今年8月,勞倫斯利弗莫爾國家實驗室宣佈復現了其突破性成果。雖然該成就未計入激光器耗電量,但增強了人們對長達數十年的聚變研究事業的信心。
除證明聚變能發電外,企業還需展示聚變電廠可直接為大型用户供電,並獲得項目監管批准。
公司官員表示,州和地方法規將是選址考慮因素之一。Helion總部位於西雅圖附近,紐柯總部位於北卡羅來納州夏洛特市,鋼廠遍佈全美。兩家公司將評估可補充聯邦補貼的地方激勵政策。
Helion一直是該行業最大的融資方之一,籌集了約6.3億美元資金,其中包括Nucor的投資。Altman已向Helion投資3.75億美元,並表示擁有客户對於保持Helion專注於商業現實至關重要。
Nucor最近投資了更為傳統的核能形式——裂變,這是全球初創公司正在追求的另一項無碳技術。Nucor與裂變公司NuScale Power正在研究使用小型模塊化反應堆為鋼鐵廠供電。
對核聚變和裂變的支持對Nucor來説是一種歷史的迴響,該公司在20世紀中期曾名為美國核能公司(Nuclear Corporation of America),作為核工業服務提供商,後來更名並專注於鋼鐵行業。
“風能和太陽能將不足以滿足需求,”Topalian説,“我們需要研究如何在其他領域取得進展。”
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本文發表於2023年9月28日的印刷版,標題為《鋼鐵公司押注核聚變》。