核電，希望通過核聚變重新成為能源領域的重要競爭者，但在獲得監(jiān)管部門批準之前，它一直需要大量投資和數年的發(fā)展。密集等離子體聚焦(DPF)可以為融合技術的普及和經濟可行打開大門。

位于新澤西州米德爾塞克斯的勞倫斯維爾等離子體物理公司(LPPFusion)可能很快將引領通過DPF過渡到核聚變的道路。

迄今為止，利用超高功率激光器和微波發(fā)生器、粒子束、巨型超導磁體系統(tǒng)和其他先進技術的昂貴、大規(guī)模的實驗設施已成為核聚變項目的標準。但是這是相當昂貴的，而且已經在測試和開發(fā)過程中使用了好幾年。其中最大的一個核聚變項目是在法國南部建造的巨型國際環(huán)形實驗反應堆(ITER)。它現在的估計成本超過400億美元。

DPF正在打開通往流線型、低成本聚變未來的大門，并再次獲得更多支持，將核能作為一種可利用的智能能源。這是在目前的核裂變技術失去支持數年后發(fā)生的。

在物理學家埃里克·勒納(Eric Lerner)的帶領下，LPPFusion團隊在2016年取得了里程碑式的成功，當時其設備的離子溫度達到了28億度，是迄今為止任何實驗中達到的最高溫度。結果顯示，它比太陽中心的溫度高出200多倍，是法國ITER預計最高溫度的15倍多。

LPPFusion已經提高了標準，并即將創(chuàng)造足夠的條件來實現凈能源發(fā)電量，即將總發(fā)電量減去發(fā)電廠輔助服務的消耗量平衡。到目前為止，這項工作是在實驗室投資的700萬美元的小預算下完成的，并得到了一些專門合作者的支持。勒納和他的研究小組說，他們已經提高了DPF技術的性能，并接近于為凈能源發(fā)電創(chuàng)造足夠的條件——這是獲得該技術支持的另一個有說服力的論點。

它的發(fā)電機正在使用氫硼，而不是標準的氘氚燃料。氫硼不會產生任何放射性廢物，并且可以利用無限量的燃料。它還提供了將聚變能直接轉化為電能的可能性。

雖然2011年日本福島第一核電站(Fukushima Daiichi)核災難后，核電失去了支持，但核聚變作為利用核能的解決方案，一直獲得支持。有一種觀點認為，核電站的運行容量遠高于可再生能源或煤炭、天然氣等化石燃料。倡導者提出的另一個觀點是，核聚變提供了一個穩(wěn)定的、穩(wěn)定的能源，而不是風能和太陽能所面臨的斷斷續(xù)續(xù)的氣候條件。

核聚變的倡導者令人印象深刻，比如微軟創(chuàng)始人比爾·蓋茨和挪威石油天然氣公司Equinor。但總體而言，可再生能源，包括風能、水力和太陽能，是核能的主要競爭對手。

美國能源信息署(U.S.Energy Information Administration)報告稱，2019年，核能占美國電力的20%;其次是可再生能源，占17%。天然氣以38%居首，其次是煤炭，占23%。

與使用激光和微波的更昂貴的聚變發(fā)電機相比，建造核電站可能是DPF的另一個競爭優(yōu)勢。它的氫硼聚變發(fā)電廠將提供一個小機組規(guī)模，低投資成本，低燃料成本和高水平的安全。據估計，與現有的傳統(tǒng)能源和替代能源技術相比，DPF技術可以將發(fā)電成本降低10倍甚至更多。

自20世紀60年代以來，DPF技術以各種形式存在于世界各地的大學和政府實驗室中，用于等離子體物理領域的研究。它也被用作X射線和中子的來源。

倡導者希望DPF能成為核聚變的橋梁，達到政府法規(guī)和財政支持所需的支持水平，并成為領先的替代能源發(fā)電廠來源。

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