隨著世界人口的增長和化石燃料以溫室氣體壓倒我們的大氣層,未來100多年來唯一可持續(xù)發(fā)電的能源必須是可再生的。此外,它不得消耗或釋放任何有害排放物,并且必須具有豐富的性質(zhì)。
“這是一個非常難以破解的堅果,但我們正在取得實際進(jìn)展,” TAE Technologies,Inc。(前身為Tri Alpha Energy)的首席設(shè)計工程師Rod Andow說。“太陽能和風(fēng)能都是可再生的解決方案,但每個都需要相當(dāng)大的足跡,并且需要權(quán)衡利用這些能源。”
加州大學(xué)歐文分校教授Norman Rostoker與著名物理學(xué)家共同創(chuàng)辦了TAE,其中包括諾貝爾獎獲得者Glenn Seaborg。盡管Rostoker在2014年底通過,但他的原則和想法仍然指導(dǎo)著TAE今天推進(jìn)融合技術(shù)的方式。
為了紀(jì)念Norman Rostoker,TAE的第五代平臺被親切地稱為Norman。它長100英尺,直徑約15英尺。Norman的實驗?zāi)壳皩W⒂谔岣叩入x子體溫度,以驗證該公司獨(dú)特的融合途徑:等離子體物理和加速器物理的專有組合,以及最清潔的燃料 - 氫 - 硼。類似的TAE設(shè)計和建造的融合設(shè)施可以安全地駐留在城市的任何地方。
在不斷變化的環(huán)境中進(jìn)行設(shè)計
TAE選擇了經(jīng)銷商GoEngineer的 SOLIDWORKS 3D CAD軟件來執(zhí)行整個機(jī)器的初步設(shè)計,設(shè)計分析,空間設(shè)計規(guī)范和視線。TAE還依靠SOLIDWORKS PDM Professional來管理數(shù)據(jù)。“我們需要確保我們擁有精心設(shè)計的產(chǎn)品,這些20,000到30,000個分立元件將無縫結(jié)合在一起,”Andow說。
模型和設(shè)計不斷變化,因為TAE團(tuán)隊正在根據(jù)以前從未嘗試過的要求進(jìn)行發(fā)明和設(shè)計。“有時候,我們必須做一些實驗來弄清楚接下來要做什么,接下來要做什么,或者我們接下來要看什么 - 這都是關(guān)于嘗試進(jìn)入下一個級別,”安多說。迄今為止,TAE已經(jīng)進(jìn)行了50,000多次實驗,以測試和推進(jìn)他們獨(dú)特的方法。
使聚變能量發(fā)生
創(chuàng)造聚變能需要一個過熱和含有的等離子體環(huán)境,在這種環(huán)境中,粒子可以融合,釋放出大量的能量。挑戰(zhàn)是在足夠長的時間內(nèi)以足夠高的能量維持聚變反應(yīng)。
在今天的機(jī)器規(guī)模上,TAE證明了它能夠形成等離子體,控制它并保持其穩(wěn)定性。“這個策略涉及讓等離子體溫度足夠熱以使用氫 - 硼產(chǎn)生聚變,”Andow說。
TAE的核心使命是創(chuàng)造一個新的清潔能源 - 一個由大自然的過程驅(qū)動,不產(chǎn)生有害副產(chǎn)品,并可滿足全球不斷增長的能源需求的能源。這就是公司所說的友好融合。該公司在加速器和等離子體物理方面的進(jìn)步促進(jìn)了醫(yī)療保健,運(yùn)輸和電源管理方面的其他創(chuàng)新。TAE相信融合有可能成為地球上最環(huán)保,最清潔,最實惠的能源。
Mitch Bossart是GoEngineer的行業(yè)作家。