美國能源部的一份新報告稱(chēng)，如果對該項目進(jìn)行 "緊急 "投資，一個(gè)預商用試驗版的核聚變電站可能會(huì )在2040年之前在美國投入運行。美國國家科學(xué)、工程和醫學(xué)科學(xué)院的一份新報告建議，如果美國想利用其對ITER等多國項目的貢獻，并乘著(zhù)私人綠色能源投資的浪潮，現在是 "緊急 "推動(dòng)重大投資的時(shí)候了，以建立一個(gè)試點(diǎn)核聚變能源工廠(chǎng)，并在2035-2040年之間投入使用。
該報告由美國能源部委托編寫(xiě)，并向領(lǐng)先的核聚變研究人員、組件制造商、電站運營(yíng)商、核聚變開(kāi)發(fā)商、監管機構和政府征求意見(jiàn)，以解決圍繞著(zhù)建立和運行這樣一個(gè)設施所需的關(guān)鍵目標和創(chuàng )新問(wèn)題。
這份報告表示，一個(gè)產(chǎn)生凈電力的核聚變工廠(chǎng)可以提供設計、建造、許可和運營(yíng)未來(lái)工廠(chǎng)所需的信息，導致商業(yè)上可行的核聚變發(fā)電廠(chǎng)，試驗工廠(chǎng)并不是為了證明商業(yè)工廠(chǎng)的經(jīng)濟可行性，而是為了測試所采用的技術(shù)，并展示高品位的取熱發(fā)電、長(cháng)時(shí)間的可用性以及燃料循環(huán)和氚的自給自足。通過(guò)探索降低建設和運營(yíng)成本的技術(shù)，展示安全可靠的運營(yíng)，并為未來(lái)商業(yè)工廠(chǎng)潛在運營(yíng)商提供培訓。
該報告列出了一些關(guān)鍵的技術(shù)和創(chuàng )新挑戰，這些挑戰需要在這一過(guò)程中得到滿(mǎn)足，2028年被設定為可行設計的目標日期，同時(shí)還列出了某些技術(shù)在成為試驗電廠(chǎng)設計的一部分之前必須滿(mǎn)足的里程碑。報告稱(chēng)，這個(gè)示范工廠(chǎng)里幾乎每一個(gè)組件都需要大量的材料開(kāi)發(fā)，以應對聚變反應堆內預期的極端環(huán)境。
例如，這些環(huán)形系統將使用高溫超導磁體來(lái)保持其超熱等離子體的凝聚，需要研究它們在中子降解、疲勞和腐蝕等方面的承受能力。因此，報告建議立即投資于材料和先進(jìn)制造技術(shù)的研究計劃和測試設施。
報告說(shuō)，現有環(huán)形聚變系統中使用的等離子體加熱和電流驅動(dòng)執行器使研究人員對其有效驅動(dòng)和控制聚變系統的能力增加了信心，但要將其從研究系統重新用于試驗工廠(chǎng)應用，需要取得重大進(jìn)展，成本效益操作、可靠性和耐久性是需要改進(jìn)的關(guān)鍵領(lǐng)域。
