11月14日，福布斯雜志刊文《A New Commercial Model To Unlock Fusion Energy》，報(bào)道了來自澳大利亞悉尼的激光聚變公司HB11 Energy正通過推進(jìn)激光、硼靶技術(shù)的過程轉(zhuǎn)化，促進(jìn)商業(yè)聚變能開發(fā)。
核聚變開發(fā)面臨財(cái)務(wù)困境
核聚變能源，長期以來一直被清潔能源愛好者視為“圣杯”。想要在地球上實(shí)現(xiàn)類似太陽的聚變反應(yīng)，研究人員必須創(chuàng)造原子聚變的條件，這需要巨大的能量、先進(jìn)的技術(shù)和專門的燃料。
數(shù)十年的研究往往伴隨著巨大的財(cái)政壓力。盡管私人資助的科技大佬和政府都在支持這一事業(yè)，但在商業(yè)層面仍然具有挑戰(zhàn)，需要投資者們有深厚的財(cái)力和持久的耐心。
持續(xù)投資和延期的回報(bào)一定程度上又增加了融資的難度。雖然華盛頓和其他政府原則上支持聚變，但與巨大風(fēng)險(xiǎn)相比，投入的資金有限。由于很少有私人投資者愿意等待幾十年才能獲得回報(bào)，僅靠政府資金是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。HB11的首席運(yùn)營官Greg Ainsworth對(duì)此表示：“聚變行業(yè)的當(dāng)前解決方案是要求政府或投資者同時(shí)資助建造專門的雞和蛋。”這暗示了聚變所需的技術(shù)步驟是連續(xù)的，但承認(rèn)同時(shí)建造每個(gè)部分是不切實(shí)際的。
HB11的新嘗試
HB11是一家專注于激光氫硼聚變的商業(yè)聚變公司，意圖通過將聚變技術(shù)中的特定部件商業(yè)化，在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)盈利，這樣就可以在滿足HB11長期聚變目標(biāo)的同時(shí)向投資者證明價(jià)值。“這仍然是關(guān)于建設(shè)一個(gè)聚變能源發(fā)電廠的項(xiàng)目，但通過專注于具有商業(yè)意義的部件，我們?yōu)橥顿Y者帶來了財(cái)務(wù)回報(bào)，并且由于商業(yè)壓力，我們加快了聚變能源技術(shù)本身的準(zhǔn)備。”
高功率激光器、硼燃料靶是HB11商業(yè)路線圖的核心，同時(shí)兩者在國防、科學(xué)研究和醫(yī)療行業(yè)也具有顯著價(jià)值。比如，為HB11的核聚變技術(shù)量身定制的激光系統(tǒng)可以應(yīng)用在定向能源防御系統(tǒng);另一個(gè)重要組件-硼燃料靶也在設(shè)計(jì)用于特定用途，如醫(yī)療同位素的生產(chǎn)。
激光技術(shù)在國防及其他領(lǐng)域中的應(yīng)用
現(xiàn)代戰(zhàn)爭越來越依賴激光來精確瞄準(zhǔn)和禁用無人機(jī)(UAVs)，而HB11的高功率脈沖激光系統(tǒng)作為軍事和國防應(yīng)用的潛在解決方案，正在獲得關(guān)注。它提供了包括更遠(yuǎn)射程在內(nèi)的獨(dú)特戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢(shì)。目前的連續(xù)波激光系統(tǒng)在能效方面存在問題，通常燃燒的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其對(duì)目標(biāo)的能量，而HB11的脈沖激光通過強(qiáng)度而不是蠻力來實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大爆發(fā)，實(shí)現(xiàn)了“無限彈藥庫”的承諾，并可以在更遠(yuǎn)距離對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。
激光市場規(guī)模龐大，估計(jì)超過100億美元，并有強(qiáng)勁的增長軌跡。HB11預(yù)計(jì)，通過許可協(xié)議和合作伙伴關(guān)系，它可以在這個(gè)市場中占據(jù)適度但重要的份額。
除了國防應(yīng)用，激光技術(shù)在地下資源勘探和科學(xué)研究設(shè)施中也有潛在應(yīng)用，高能短脈沖激光可以在從粒子物理到材料科學(xué)等領(lǐng)域進(jìn)行新穎的實(shí)驗(yàn)。HB11甚至參與了關(guān)于建立國家激光設(shè)施的討論，這可能有助于鞏固澳大利亞在高能研究領(lǐng)域的地位。
硼靶在醫(yī)療同位素生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用
硼燃料靶是HB11商業(yè)模式下的另一個(gè)收入來源，同時(shí)這也是未來的聚變反應(yīng)堆的基礎(chǔ)。這些小型、精心制造的顆粒既可以作為聚變?nèi)剂希部梢宰鳛獒t(yī)療同位素生產(chǎn)的緊湊型輻射源中的消耗性組件。醫(yī)療同位素對(duì)診斷成像和癌癥治療至關(guān)重要，通常在大型核反應(yīng)堆中生產(chǎn)。然而，使用HB11硼靶的緊湊型系統(tǒng)提供了一個(gè)有前途的替代方案，特別是在反應(yīng)堆訪問有限或不受歡迎的地區(qū)。
硼靶的銷售收入初期可能并不會(huì)很高，但真正的價(jià)值在于HB11通過生產(chǎn)獲得了專業(yè)的知識(shí)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)。Greg Ainsworth說：“這條路徑可以使得HB11不斷改進(jìn)其制造工藝，鞏固其作為硼基燃料領(lǐng)導(dǎo)者的地位。”
醫(yī)療用硼靶的商業(yè)化預(yù)計(jì)將成為一個(gè)可觀的收入來源，隨著全球?qū)︶t(yī)用同位素需求的增加，到2050年其潛在價(jià)值可能達(dá)到數(shù)十億美元。
其他商業(yè)聚變公司的嘗試
美國的Commonwealth Fusion Systems和英國的Tokamak Energy雖然與HB11技術(shù)側(cè)重點(diǎn)不同，但也選擇了類似的道路。他們都是通過建立一種雙重用途的商業(yè)模式支持更長期的聚變?cè)妇埃皇莾H僅依靠投資者的耐心或政府撥款。例如，CFS的高溫超導(dǎo)磁體已經(jīng)對(duì)外出售，這標(biāo)志著在磁體技術(shù)穩(wěn)步前進(jìn)的同時(shí)，同時(shí)為公司的運(yùn)營增加了財(cái)務(wù)穩(wěn)定性。
Greg Ainsworth指出：“我們?nèi)栽谔蕴圩兡芗夹g(shù)的風(fēng)險(xiǎn)，但在優(yōu)先級(jí)方面，我們專注于具有商業(yè)意義的部分。”這種方法不僅可以立即籌集資金，而且隨著技術(shù)成熟，也提高了HB11聚變系統(tǒng)的價(jià)值主張，創(chuàng)造了這樣的一幅未來情景：即只需要攻克剩下的少數(shù)技術(shù)障礙，就可以實(shí)現(xiàn)商業(yè)聚變能。
聚變技術(shù)的未來前景
盡管核聚變相關(guān)技術(shù)的研究取得了進(jìn)展，但實(shí)現(xiàn)核聚變商業(yè)化還需要一定的時(shí)間。核聚變商業(yè)公司沒有墨守成規(guī)，正在陸續(xù)開發(fā)出創(chuàng)新的路徑，以期將核聚變的最大挑戰(zhàn)—其高昂的成本和漫長的開發(fā)時(shí)間表—轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌臋C(jī)遇。在這個(gè)過程中，他們不僅在推進(jìn)核聚變，還可能會(huì)重塑國防、醫(yī)療技術(shù)和高能研究等行業(yè)。
隨著HB11每一次激光銷售和每一次硼靶的發(fā)貨，核聚變的科學(xué)愿望和商業(yè)現(xiàn)實(shí)之間的距離將會(huì)越來越小。
