(左)HYLENR 首席執(zhí)行官 Siddharth Durairajan、T-HUB 首席執(zhí)行官 Srinivas Rao Mahankali 先生、HYLENR 首席創(chuàng)新官 Prahlada Ramarao 博士、HYLENR 首席技術官 Ram Ramaseshan 先生、HYLENR 首席科學官 Shree Varaprasad 博士
在追求可持續(xù)能源解決方案的過程中,冷聚變技術一直是一個充滿挑戰(zhàn)和爭議的領域。盡管它尚未成為主流技術,但最近來自印度的一則消息再次點燃了人們對這一前沿科技的興趣。印度初創(chuàng)公司HYLENR宣布,他們已經獲得了世界上首個用于清潔能源發(fā)電的冷聚變技術的專利。這一聲明,如果得到驗證,無疑將為冷聚變技術的研究和應用帶來新的生機。接下來,我們將簡單了解冷核聚變以及HYLENR公司的技術突破及其潛在影響。
冷聚變-低能量核反應(LENR)
冷聚變,也被稱為低能量核反應(LENR),是一種在接近常溫常壓和相對簡單的設備條件下發(fā)生的核聚變反應 。與傳統(tǒng)的熱核聚變不同,后者需要極高的溫度和壓力來促使核外電子擺脫原子核的束縛,從而使原子核能夠互相吸引并發(fā)生聚變,釋放出巨大的能量 。冷聚變的概念是在相對低溫(甚至常溫)下進行核聚變反應,這使得使用更普通且簡單的設備成為可能,并且使聚變過程更加安全 。
冷聚變技術的研究始于1989年,當時科學家馬丁·弗萊許曼和史坦利·龐斯宣布他們實現了冷核聚變反應,但后來這一發(fā)現由于無法被其他科學家復現而備受爭議 。盡管存在爭議,冷聚變技術如果能夠實現,它將提供一種安全、清潔且?guī)缀鯚o限的能源來源,這使得它成為許多科學家和工程師研究的對象。
冷聚變的一個關鍵挑戰(zhàn)是,在不消耗比冷聚變反應產生的更多能量的情況下,如何在相對低溫環(huán)境中使兩個或多個原子足夠接近以促成反應的發(fā)生 。如果這一技術能夠被證實并商業(yè)化,它將對能源產業(yè)產生革命性的影響,可能會改變我們對能源生產和消費的傳統(tǒng)認識 。
印度HYLENR公司
HYLENR,一家印度的初創(chuàng)公司,位于海得拉巴。該公司從印度政府獲得了其低能核反應堆技術的專利。
HYLENR 的 LENR 技術是各種發(fā)電應用的有前途的替代方案。通過放大輸入電能來產生熱量,它適用于太空應用 (MMRTG)、蒸汽生成、寒冷地區(qū)的房間供暖以及家用和工業(yè)用途的感應加熱。該技術還為降低太空任務的風險狀況提供了顯著的優(yōu)勢。
在海得拉巴的現場演示中,HYLENR 展示了其產品實現 1.5 倍持續(xù)熱量放大的能力,將 100W 的電輸入轉換為 150W 的熱量。這一顯著特點是該產品開發(fā)的關鍵。T-HUB 首席執(zhí)行官 Mahankali Srinivas Rao 先生出席了此次活動,他與 HYLENR 領導團隊一起正式發(fā)布了該產品。
HYLENR 的反應堆通過應用幾毫克的氫和少量的電來刺激聚變,產生過剩的熱量。該技術可以產生比輸入能量多得多的熱量,使其成為發(fā)電領域的潛在變革者。首席執(zhí)行官 Siddhartha Durairajan 強調了該專利在驗證該技術的創(chuàng)造性和與現有電力系統(tǒng)整合的可行性方面的作用,以提高效率并減少對傳統(tǒng)能源的依賴。
Durairajan 表示:“我們的使命是通過創(chuàng)新能源解決方案提高能源效率并減少碳足跡。我們的 LENR 設備不使用或排放任何核廢料或放射性物質。”
HYLENR 首席創(chuàng)新官 Padma Shri Dr. Prahlada Ramarao 強調了該技術提供可持續(xù)清潔能源供應的潛力。該團隊已投入十年時間開發(fā)該專利技術,并計劃籌集 1000 萬美元以加速商業(yè)化。
HYLENR 的先進研發(fā)設施位于海得拉巴的 T-HUB,另一個中心位于班加羅爾的電子城。該公司旨在擴大其全球市場覆蓋范圍,并建立合作伙伴關系,以實施印度以外的市場戰(zhàn)略。
這家初創(chuàng)公司的早期應用目標是直接熱能消費者、可再生能源、清潔交通和災難能源解決方案。市場分析師預測小型模塊化反應堆 (SMR) 將出現大幅增長,其中可能包括 LENR,根據 Precedence Research 的數據,其市場規(guī)模估計為 80.6 億美元。
Durairajan表示:“LENR技術的目標是利用其低能核反應堆來增強來自可再生和非可再生能源的電力輸出,特別是在太空應用領域。公司致力于將電力產量提升至原始輸入的2.5倍,以實現更高的能源效率和更大的應用潛力。”
實現這一目標的過程
在技術演示中,Durairajan解釋了氫冷聚變的過程:兩個氫原子融合產生不穩(wěn)定的氦3,然后與另一個氫原子融合,形成穩(wěn)定的氦4,這一過程中釋放的過量氫能產生熱量。
近年來,聚變能領域取得了顯著進展。例如,今年4月,美國聚變初創(chuàng)公司Zap Energy建造的小型緊湊型設備已實現1-3 keV的等離子體電子溫度,相當于2000萬至6600萬華氏度(1100萬至3700萬攝氏度)。在人類研究聚變反應的近一個世紀中,只有少數技術達到了超過2700萬華氏度(1500萬攝氏度)的等離子體聚變溫度,這是我們太陽核心的溫度。
隨著全球尋求更清潔的方式來滿足能源需求,核聚變被認為是一種負責任的、能夠產生大量能源的方式。