小型实验室在核聚变技术上取得重大突破

到2020年7月15日乔恩·勒萨奇(Jon LeSage)，下午1：00的CDT核能对通过核聚变重新成为公用事业部门的强大竞争对手寄予厚望，但在获得监管部门批准之前，它一直需要大量投资和几年的开发。高密度等离子体聚焦(DPF)可以更快地打开核聚变被采用的大门，而且在经济上是可行的。

总部位于新泽西州米德尔塞克斯的劳伦斯维尔等离子体物理公司，简称LPPFusion，可能很快就会在通过DPF过渡到核聚变方面走在前列。

到目前为止，利用超高功率激光和微波发生器、粒子束、巨型超导磁体系统和其他先进技术的昂贵的大型实验设备已经成为核聚变项目的标准。但它是相当昂贵的，而且在测试和开发过程中有几年的时间。其中最大的聚变项目之一是法国南部正在建设的巨型国际环型实验反应堆(ITER)。它现在的估计成本超过400亿美元。

DPF正在为一个精简、低成本的聚变未来打开大门，并再次为核能作为一种智能能源获得更多支持。这发生在当前的技术--核裂变--失去支持数年之后。

在物理学家埃里克·勒纳(Eric Lerner)的领导下，LPPFusion团队在2016年取得了里程碑式的成功，其设备达到了28亿摄氏度的离子温度，这是迄今为止所有实验中达到的最高温度。勒纳被认为是在核聚变中使用等离子体的全球领先专家之一。结果表明，这比太阳中心的温度高出200多倍，是法国ITER预计最高温度的15倍以上。

LPPFusion提高了标准，即将创造足以实现净能源发电的条件--即总发电量减去发电站辅助服务的消耗。到目前为止，这是在实验室投资的700万美元的小预算下完成的，并得到了几个专注的合作者的支持。勒纳和他的团队说，他们已经提高了DPF技术的性能，并接近为净能源发电创造足够的条件-这是获得该技术支持的另一个有说服力的论点。

它的发电机使用的是氢-硼，而不是标准的氘-氚燃料。氢-硼不会产生任何放射性废物，可以利用无限的燃料供应。它还提供了将聚变能直接转化为电能的可能性。

虽然2011年日本福岛第一核电站灾难后，核电失去了支持，但作为利用核电的解决方案，核聚变获得了越来越多的支持，目前正在提出的一个论点是，核电站的运行能力远远高于可再生能源、能源或煤炭和天然气等化石燃料。倡导者提出的另一个观点是，核聚变提供了一致、稳定的能源-而不是面临间歇性天气条件的风能和太阳能。

核聚变有令人印象深刻的倡导者，如微软创始人比尔·盖茨和挪威石油和天然气公司Equinor。但总体而言，包括风能、水能和太阳能在内的可再生能源是核能的主要竞争对手。

美国能源情报署(U.S.Energy Information Administration)报告称，2019年，核能占美国电力的20%；其次是可再生能源，占17%。天然气以38%的比例领先，煤炭以23%的比例紧随其后。

与使用激光和微波的更昂贵的聚变发电机相比，发电厂的建设可能是DPF的另一个竞争优势。它的氢-硼聚变发电厂将提供小机组规模、低投资成本、低燃料成本和高水平的安全。据估计，与现有的传统和替代能源技术相比，DPF技术可以将发电成本降低10倍或更多。

自20世纪60年代以来，DPF技术以各种形式存在。它已经被世界各地的几个大学和政府实验室用于等离子体物理领域的研究。它也被用作X射线和中子的来源。

倡导者希望DPF将成为核聚变的桥梁，以达到政府法规和财政支持者推动发展所需的支持水平-并成为领先的替代能源发电厂来源。