近日，東京工業(yè)大學(xué)(Tokyo Tech)和EX-Fusion公司宣布建立了一個合作研究集群，專注于推進實現(xiàn)商用激光聚變反應(yīng)堆的液態(tài)金屬器件。10月11日，雙方在東京舉行了正式確立這一伙伴關(guān)系的簽字儀式，標(biāo)志著雙方共同努力的正式開始。

具體來看，在東京工業(yè)大學(xué)開放創(chuàng)新平臺的支持下，雙方建立了“EX-Fusion液態(tài)金屬協(xié)同研究集群”。該計劃旨在為研究管理、知識產(chǎn)權(quán)策略和商業(yè)化提供支持，最終目標(biāo)是促進實施合作研究集群的研究成果。

市場對不排放溫室氣體的能源供應(yīng)需求日益迫切，而激光聚變反應(yīng)堆作為一種可持續(xù)能源，在全球范圍內(nèi)獲得了很高的認(rèn)可與期望。與核聚變不同的是，激光聚變是一種通過激光照射燃料來誘導(dǎo)核聚變反應(yīng)，從而產(chǎn)生能量的技術(shù)。利用海水資源，提供了一種安全、可持續(xù)的能源供應(yīng)選擇。

此外，它具有靈活適應(yīng)電力需求波動的能力，從長遠(yuǎn)來看，預(yù)計它將成為推動脫碳的關(guān)鍵參與者。然而，盡管世界各地正在進行大量的研究和開發(fā)工作，以解決技術(shù)挑戰(zhàn)和提高能源效率，但截至目前，商用激光聚變反應(yīng)堆尚未實現(xiàn)。

通過開發(fā)激光聚變反應(yīng)堆的EX-Fusion和進行液態(tài)金屬流體相關(guān)學(xué)術(shù)研究的東京工業(yè)大學(xué)之間的合作研究，合作研究集群的目標(biāo)是構(gòu)建適合激光聚變反應(yīng)堆的液體燃料包層的概念。它還將開發(fā)必要的“liquid blanket”組件技術(shù)，同時廣泛開展聯(lián)合研究，設(shè)計這種blanket的模型回路。

液態(tài)金屬技術(shù)小組從這項合作研究中獲得的見解，預(yù)計不僅在聚變領(lǐng)域有用，而且在液態(tài)金屬反射鏡和環(huán)境凈化技術(shù)等廣泛領(lǐng)域也有用。

EX-Fusion是一家新興公司，開發(fā)激光聚變反應(yīng)堆的關(guān)鍵技術(shù)，包括激光器和燃料靶。基于EX-Fusion和東京工業(yè)大學(xué)之間的合作，東京工業(yè)大學(xué)在使用液態(tài)金屬流體的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)研究方面處于領(lǐng)先地位，他們計劃共同解決如此廣泛的技術(shù)應(yīng)用，旨在最大限度地實現(xiàn)這些技術(shù)的社會實施。

協(xié)同研究集群將利用東京工業(yè)大學(xué)積累的技術(shù)專長，加強對商業(yè)反應(yīng)堆運行至關(guān)重要的高純度液態(tài)鋰鉛燃料增殖材料的大規(guī)模合成技術(shù)。它還將開發(fā)應(yīng)用液態(tài)金屬技術(shù)的激光照射系統(tǒng)的最終光學(xué)系統(tǒng)。

通過整合這些技術(shù)，雙方合作研究集群將設(shè)計一個覆蓋式模型循環(huán)。此外，還將考慮將通過合作研究開發(fā)的液態(tài)金屬技術(shù)應(yīng)用于深空探測用低熔點金屬反射鏡和海水淡化等環(huán)境凈化技術(shù)。

通過合作，正在開發(fā)激光聚變反應(yīng)堆開發(fā)的激光和燃料靶技術(shù)的EX-Fusion和正在研究使用液態(tài)金屬流體的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的東京工業(yè)大學(xué)旨在加速激光聚變能源的早期實現(xiàn)。

未來的計劃

在接下來的三年里，合作研究集群的目標(biāo)是推進液體燃料增殖材料的高純度合成方法，這是激光聚變?nèi)剂涎h(huán)的關(guān)鍵。這項技術(shù)的發(fā)展旨在支持全球核聚變能源的發(fā)展。

此外，在對“liquid blanket”系統(tǒng)進行概念化的同時，他們將開發(fā)與其壽命和運行效率相關(guān)的各種技術(shù)。通過將這些blanket技術(shù)整合到EX-Fusion開發(fā)的激光聚變反應(yīng)堆中，他們的目標(biāo)是在未來10年內(nèi)實現(xiàn)激光聚變能源的商業(yè)化。