IT之家10月20日消息，美國(guó)能源部（DOE）上周發(fā)布新路線圖，欲實(shí)現(xiàn)美國(guó)利用核聚變能源這一數(shù)十年的夢(mèng)想。

該路線圖展現(xiàn)了美國(guó)政府對(duì)科研開發(fā)的支持，強(qiáng)調(diào)通過公私合作建成第一代商業(yè)聚變電站。同時(shí)，突出了人工智能（AI）的雙重作用：一是作為加速聚變技術(shù)突破的關(guān)鍵工具；二是數(shù)據(jù)中心增長(zhǎng)的電力需求促使發(fā)展新型能源。

盡管美國(guó)能源部設(shè)定了激進(jìn)的時(shí)間表，但實(shí)施路徑并不明確。聚變能成功依賴未實(shí)現(xiàn)的重大科學(xué)突破，近一個(gè)世紀(jì)來科學(xué)家都未能攻克難題。而且，從事這項(xiàng)任務(wù)的初創(chuàng)企業(yè)和研究人員急需資金，美國(guó)能源部承認(rèn)暫無資金提供。

新聞稿稱新戰(zhàn)略目標(biāo)是2030年代中期將商業(yè)化規(guī)模的聚變電力接入電網(wǎng)，但實(shí)際路線圖文件前景更模糊。文件核心目標(biāo)是“2030年代構(gòu)建公共基礎(chǔ)設(shè)施，支持私營(yíng)聚變產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展”。不過，利用聚變能為家庭和企業(yè)供電可能還需數(shù)十年，甚至不一定能實(shí)現(xiàn)。

為何任務(wù)艱巨？現(xiàn)有核電站用核裂變技術(shù)，通過分裂原子釋放能量。核聚變是在受控條件下將原子融合產(chǎn)生能量（失控會(huì)成氫彈）。聚變能優(yōu)勢(shì)明顯，不產(chǎn)生高放射性廢物，不依賴化石燃料。

本質(zhì)上，核聚變模擬恒星發(fā)光發(fā)熱過程。這種能源潛力大、近乎無限、零碳排放，但實(shí)現(xiàn)原子融合需極高溫度和壓力。長(zhǎng)期以來，科學(xué)家難實(shí)現(xiàn)“凈能量增益”的聚變反應(yīng)（即“點(diǎn)火”）。直到2022年，研究人員用激光實(shí)現(xiàn)突破。如今，全球團(tuán)隊(duì)在重復(fù)成果并探索穩(wěn)定維持聚變反應(yīng)的方法。

近年來，生成式人工智能爆發(fā)，科技巨頭為數(shù)據(jù)中心尋求更多電力。薩姆?奧爾特曼、比爾?蓋茨和杰夫?貝索斯投資聚變電站設(shè)計(jì)初創(chuàng)企業(yè)。谷歌和微軟宣布計(jì)劃從2020年代末或2030年代初運(yùn)行的聚變電廠購(gòu)電。美國(guó)能源部統(tǒng)計(jì)，超90億美元（約合638.54億元人民幣）私人資本涌入聚變示范項(xiàng)目和原型反應(yīng)堆研發(fā)。

不過，仍有很多關(guān)鍵問題待解決，這正是美國(guó)能源部認(rèn)為自身能發(fā)揮作用的地方。路線圖強(qiáng)調(diào)整合公私資源，建設(shè)聚變商業(yè)化“關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施”，如聚變?nèi)剂仙a(chǎn)與回收體系。還指出要開發(fā)能在聚變極端環(huán)境長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的結(jié)構(gòu)材料。

路線圖提出建立區(qū)域性聚變創(chuàng)新中心，由能源部國(guó)家實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合大學(xué)、地方政府和私營(yíng)企業(yè)培養(yǎng)專業(yè)人才。英偉達(dá)、IBM、普林斯頓等離子體物理實(shí)驗(yàn)室與能源部合作的“Stellar - AI”聚變專用超級(jí)計(jì)算集群就是示范項(xiàng)目。

美國(guó)能源部在路線圖中稱AI是“改變聚變能源格局的變革性工具”。研究人員可用AI模型構(gòu)建實(shí)驗(yàn)設(shè)施“數(shù)字孿生體”，模擬和預(yù)測(cè)其性能。

值得注意的是，路線圖開頭聲明“不承諾具體資金投入，未來經(jīng)費(fèi)取決于國(guó)會(huì)撥款審批”，即美國(guó)能源部暫無實(shí)質(zhì)性財(cái)政支持。

另外，特朗普政府“能源主導(dǎo)地位”戰(zhàn)略將化石燃料、核裂變和核聚變列為重點(diǎn)，但大幅削減太陽能和風(fēng)能項(xiàng)目資金，而這些可再生能源能更快部署、成本更低，本可短期應(yīng)對(duì)美國(guó)電力需求。

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