好奇吧？微软的核聚变大动作，Helion的50兆瓦梦想能成真吗？

Microsoft is set to tap into the clean energy produced by Helion, a nuclear fusion startup, with plans for a 50 MW fusion power plant in operation by 2028. However, the company’s journey towards commercialization faces significant technological and regulatory hurdles in the field of nuclear fusion. 🌋💻

OpenAI首席执行官山姆·奥特曼为Helion注资3.75亿美元，他之所以喜欢OpenAI和Helion这两家公司，是因为如果能降低智能和能源成本，人类生活质量将大幅提高。“如果我们能用越来越少的钱让人工智能系统变得越来越强大，就像我们在Helion试图在能源方面做的那样，我认为这两个项目在精神上非常一致。”

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Helion团队在其办公地点合影。

微软日前表示已与核聚变初创公司Helion Energy签订电力采购协议，将在2028年采购由该公司生产的电力。这笔交易是微软对迄今尚未商业化的核聚变投下了一张“信任票”。

🌟山姆·奥特曼，这位OpenAI的领航者，以3.75亿美元的大手笔投资Helion Energy，刷新了他个人投资历史的新高。🚀尽管人工智能领域的争议尚未消散，奥特曼对核聚变的未来充满期待，坚信“怀疑是通往理解的第一步”。他说：“六个月前，这样的疑虑并不鲜见。然而，解决挑战的关键在于实际应用，让其在商业舞台上熠熠生辉，比如这次交易的成功。”💼

2028年前上线50兆瓦核聚变发电项目

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Helion创始人兼CEO大卫·柯特利（David Kirtley）。

Helion成立于2013年，总部位于美国华盛顿州埃弗雷特，目前拥有约150名员工。其早期最重要的投资者之一奥特曼也是开发了聊天机器人ChatGPT的人工智能公司OpenAI的创始人，而微软又是OpenAI的投资方。

Helion, a trailblazer in fusion energy, has successfully secured $570 million in venture capital, with a significant investment of $375 million by Optiman in 2021. The potential of nuclear fusion is indeed ‘mind-blowing,’ as the founder emphasizes, promising a transformational shift if it can be harnessed and the dream of affordable, safe, and sustainable energy becomes a reality. This passion has been driving their efforts for an extended period, ready to reshape society with its game-changing capabilities. 🌍🔥

据CNBC报道，奥特曼表示，之所以喜欢OpenAI和Helion这两家公司，“原因是如果我们能降低智能和能源成本，我们所有人的生活质量将大幅提高。”如果对人工智能的需求和使用继续增加，那么对能源的需求也会增加。在他看来，OpenAI和Helion这两个项目对人类的未来同样重要，而且相互关联，“如果我们能用越来越少的钱让人工智能系统变得越来越强大，就像我们在Helion试图在能源方面做的那样，我认为这两个项目在精神上非常一致。”

作为此次电力采购协议的一部分，Helion预计将在2028年之前上线核聚变发电设备，并在商定的一年内达到50兆瓦甚至更大的目标发电规模。当聚变装置全速运转产生50兆瓦的能量时，它将能够为华盛顿州大约4万户家庭提供电力。虽然Helion与微软的协议是让50兆瓦的电力上线，但该公司的最终目标是生产1GW（1GW=1000兆瓦 ）电力，也就是卖给微软的50兆瓦的20倍。Helion目前正在建造其第七代核聚变装置“北极星”（Polaris），目标是在明年之前发电。

🌟MIT Technology Review揭示未来能源巨变！💡Helion计划引领潮流，将创新50兆瓦核聚变电厂选址华盛顿州。虽规模不及大型天然气厂（通常超过500 MW），但这一步意义非凡——商业化的核能将打破清洁能源的局限性，提供稳定、无间歇的电力供应。不像太阳能和风能受天气影响，它不受质疑与担忧，为能源转型开启新篇章！🌍✨

核聚变技术挑战和发电监管挑战

🌟了解了！让我们探讨一下两种核能转换方式——传统核电站与新兴的核聚变技术。🌟传统核电站的核心是核裂变，它通过高温高压下原子间的碰撞，将原子核分裂，释放出惊人的能量。相比之下，核聚变则是将轻元素如氢融合成氦，形成更稳定的原子，这个过程中伴随着质量的微小亏损，这正是能源宝藏所在——能量密集且几乎无废物产生。🌟核裂变虽历史悠久，但聚变更被视为未来的清洁能源之星，因为它能解决潜在的“燃料”问题——氢是地球上最丰富的元素，而且在聚变中几乎不会损耗。💡虽然技术上挑战重重，但随着科研的进步，我们期待看到这两种核能形式在能源转型中的协同作用，为我们的世界带来可持续且高效的电力供应。🌍记得关注我们，获取更多关于核能和绿色未来的深度解析！💪

大多数其他实验室和初创公司依靠强大的激光或被强大磁体包围的托卡马克（一种利用磁约束来实现磁约束聚变的环性容器）来创造持续发生聚变反应的条件。比如去年12月由美国政府资助的劳伦斯利弗莫尔国家实验室首次成功在激光核聚变反应中实现“净能量增益”，即聚变反应产生的能量大于促发该反应的镭射能量。这也是到目前为止唯一一个实现“净能量增益”的研究小组。

另外，将核聚变商业化的著名途径之一是使用托卡马克装置。法国南部在建的国际核聚变项目ITER（国际热核聚变实验堆计划）正在建造托卡马克。从麻省理工学院分离出来的聚变初创公司联邦聚变系统（Commonwealth Fusion Systems，CFS）已筹集超过20亿美元资金，该公司也在使用托卡马克技术，计划在21世纪30年代初将其第一座发电厂接入电网并出售电力。

据《麻省理工科技评论》报道，Helion在开发的特殊方法是“脉冲不点火聚变系统”，装置是一个6×40英尺（1英尺=0.3048米）的杠铃形状的“等离子加速器”，它使用强大磁体将气体混合物加热到能让原子分裂的程度，在设备的两端形成被称为等离子体的超高温物质环。磁体会以每小时100万英里（约合161万公里）的速度推动这些环相互撞击，并在装置中间进一步压缩它们，从而产生超过1亿摄氏度的温度，引发核聚变反应，其中原子核碰撞，质子和中子结合，释放出各种粒子，并产生能量。

等离子加速器。

其他核聚变方法需要额外的步骤将能量转化为电能，但Helion首席执行官大卫·柯特利（David Kirtley）表示，Helion的核聚变过程可以直接回收电力。当等离子体继续加热和膨胀时，它自己的磁场会推动设备周围磁体产生的磁场，这就驱动了带电粒子流，也就是所谓的电流。而这反过来又给一个被称为电容器的能量存储装置充电，该装置为磁体供能发射下一个脉冲。

威斯康星大学麦迪逊分校核工程教授保罗·威尔逊（Paul Wilson）表示，如果一座商业核聚变发电厂在2028年建成并投入运行，他会感到惊讶，但如果真的发生“将是令人兴奋的”。

他同意Helion的方法有固有优势，但也注意到一些弊端。实现核聚变最简单的燃料选择是氢的两种同位素，也就是氘和氚的组合，但Helion用氦-3替换了后者，这将产生更少的中子。氦-3是一种非常稀有的氦，Helion曾从美国政府的战略储备中获取氦- 3，目前也开始自己制造。利用氦-3使获得必要燃料的过程和实现聚变条件所需的工程变得复杂。脉冲方法也使得前期工程更加棘手，威尔逊说，挑战在于能否产生足够大的脉冲来得到足够的能量，然后捕获足够的能量来为下一个脉冲提供能量。“如果他们能够做到这一点，那么他们在系统其余部分可能面临的工程挑战将比其他一些公司正在努力完成的要容易得多。”

除了技术挑战，Helion要想将核聚变产生的电力提供给客户，需要在传输和监管方面进行多年的提前规划。在美国，将新的发电设备接入电网需要数年时间。柯特利表示，公布微软采购Helion电力的消息，原因之一就是可以与相关社区、监管机构和电力公司合作。