当西雅图地区被烟雾笼罩时，参观 Helion Energy

CNBC 气候技术和创新记者 Cat Clifford 于 20 月 XNUMX 日在 Helion Energy 上。

Helion Energy 通讯员 Jessie Barton 用 Cat Clifford 的相机拍摄的照片。

20 月 XNUMX 日星期四，我前往华盛顿州埃弗雷特进行了一次报道之旅。 Helion能量，这是一家融合初创公司，已从包括 Peter Thiel 和 Sam Altman 在内的众多相对知名的硅谷投资者那里筹集了近 600 亿美元。如果达到某些绩效目标，它还有 1.7 亿美元的承诺。

由于核聚变有可能在不产生任何长期核废料的情况下制造无限量的清洁能源，因此它通常被称为清洁能源的“圣杯”。然而，圣杯仍然难以捉摸，因为在地球上以一种产生更多能量的方式重新创造聚变，以产生更多的能量来点燃反应并且可以持续很长一段时间，迄今为止仍然无法实现。聚变支持者说，如果我们只能设法在地球上大规模商业化聚变，我们所有的能源问题都会得到解决。

Fusion 也已经出现了几十年，只是遥不可及，似乎牢牢地扎根于只存在于科幻奇幻小说中的技术乌托邦。

Helion 的联合创始人兼首席执行官 David Kirtley（左）和 Helion 的联合创始人兼首席技术官 Chris Pihl。

照片由 CNBC 的 Cat Clifford 提供。

但是参观 Helion Energy 巨大的工作空间和实验室，将聚变的想法从完全幻想中拉到了对我来说潜在的真实中。当然，“潜在真实”并不意味着聚变将成为一种商业上可行的能源，为你的家和我的电脑供电。但它不再像驾驶宇宙飞船飞往冥王星。

当我走过埃弗雷特 (Everett) 的巨大 Helion Energy 大楼时，其中一栋已全面投入运营，另一栋仍在建设中，我被一切看起来平淡无奇的景象震惊了。建筑设备、机械、电源线、工作台和无数看起来像宇宙飞船的部件无处不在。计划正在执行中。外观奇特的机器正在建造和测试中。

正在建设中的 Helion Energy 大楼将容纳他们的下一代聚变机器。烟雾缭绕的气氛是可见的。

照片由 CNBC 的 Cat Clifford 提供。

对于 Helion Energy 的员工来说，制造聚变装置是他们的工作。每天去办公室意味着将 A 部分放入 B 部分和 C 部分，摆弄这些部分，测试它们，然后将它们放入更多的部分，测试它们，当某些事情不能正常工作时，将这些部分拆开，然后将其重新组合在一起，直到完成为止。然后转到 D 部分和 E 部分。

我访问的日期也与这个故事有关，因为它为我的报道之旅增加了第二层奇怪的变得真实。

20 月 254 日，西雅图埃弗里特地区笼罩在危险程度的野火烟雾中。据统计，埃弗雷特的空气质量指数为 XNUMX，是当时世界上最差的空气质量。智商.

Helion Energy 正在建设中的大楼，用于在野火烟雾未限制能见度的那一天容纳第七代聚变机。

照片由 Helion Energy 提供

“在喀斯喀特北部燃烧的几场野火是由温暖、干燥和多风的天气条件引发的。东风点燃了大火，并将由此产生的烟雾向西吹向埃弗雷特和西雅图地区，” 克里斯蒂切斯特施罗德， IQAir North America 的空气质量科学经理告诉我。

全球变暖正在助长这些火灾，丹尼斯·L·莫泽拉尔普林斯顿大学环境工程和国际事务教授告诉我。

“气候变化导致了今年太平洋西北部普遍出现的高温和干燥条件，”莫泽拉尔说。 “这些天气条件，因气候变化而加剧，增加了火灾的可能性和严重程度，这些火灾是造成空气质量极差的原因。”

太糟糕了，Helion 有史以来第一次告诉所有员工呆在家里。管理层认为要求他们离开家太危险了。

我访问的情况引发了一场令人不安的战斗。一方面，我对聚变能的可能性有了新的希望。与此同时，我在内心挣扎着对世界状况的一种深深的恐惧。

我不是唯一一个感受到这一刻的重量的人。 “这很不寻常，” Helion 的联合创始人兼首席技术官 Chris Pihl，说关于烟。

Pihl 从事核聚变研究已有近 1.5 年了。他见证了它从物理学家学术领域发展为记者密切关注的领域，并收集了数十亿美元的投资。从事融合工作的人已成为酷孩子，弱者英雄。随着我们集体放弃保持在目标升温 XNUMX 度以内的任何现实希望，并且随着全球能源需求的持续上升，聚变是本垒打，有时感觉像是唯一的解决方案。

“这不再是一种学术追求，一种利他主义的追求，我认为现在它更像是一种生存游戏，随着事情的发展，”皮尔告诉我，我们坐在空荡荡的 Helion 办公室里看着外面一堵灰色的烟雾墙。 “所以这是必要的。我很高兴它得到了关注。”

Helion 的技术如何运作

首席执行官兼联合创始人大卫柯特利带我参观了 Helion 正在为其第七代系统 Polaris 构建组件的广阔实验室空间。每一代人都证明了将 Helion 的特定聚变方法取得成果所需的物理和工程的某种结合。第六代原型 Trenta 于 2020 年完成，并被证明能够达到 100 亿摄氏度，这是证明 Helion 方法的一个关键里程碑。

Polaris 旨在证明，除其他外，它可以实现净电力——也就是说，产生的电量超过消耗的电量——并且它已经开始设计其第八代系统，这将是其第一个商业级系统。 Kirtley 告诉我，目标是证明 Helion 可以在 2024 年之前通过聚变发电，并在本世纪末实现电网供电。

CNBC 气候技术和创新记者 Cat Clifford 于 20 月 XNUMX 日在 Helion 能源公司。Helion 的第七个原型 Polaris 将安置在这里。

Helion Energy 通讯员 Jessie Barton 用 Cat Clifford 的相机拍摄的照片。

将聚变能源引入美国电网的一些可行性取决于 Helion 无法控制的因素——与核管理委员会建立监管程序，以及获得所需电网互连批准的许可程序，Kirtley 一直在进行这一程序告诉的范围从几年到十年不等。由于要让核聚变接入电网需要很多监管障碍，Kirtley 表示，他预计他们的第一批付费客户可能是私人客户，例如拥有耗电数据中心的科技公司。与公用事业公司合作需要更长的时间。

北极星系统的一个部分对于非聚变专家（比如我）来说可能是最超凡脱俗的北极星喷射器测试，这是聚变反应堆的燃料进入设备的方式。

可以说，最著名的聚变方法涉及托卡马克，这是一种环形装置，它使用超强磁体将等离子体保持在可能发生聚变反应的地方。一个国际协作融合项目，称为国际热核实验堆（拉丁语中的“路”），正在法国南部建造一个巨大的托卡马克，以证明聚变的可行性。

Helion 没有建造托卡马克。它正在构建一种称为场反转配置或 FRC 的狭长设备，下一个版本将长约 60 英尺。

燃料在装置的两端以短暂的微小脉冲形式喷射，并且在回路中流动的电流限制了等离子体。磁铁以脉冲顺序发射，使两端的等离子体以每小时超过一百万英里的速度向对方发射。等离子体在中央聚变室中相互碰撞，在那里它们合并成为达到 100 亿摄氏度的超热致密等离子体。这就是融合发生的地方，产生新的能量。促进等离子体压缩的磁线圈也回收产生的能量。其中一些能量被回收并用于为最初为反应提供动力的电容器充电。额外的额外能量是可以使用的电力。

这是北极星喷射器测试，Helion Energy 正在其中构建第七代聚变机的组件。聚变装置的每一侧都会有一个，这是燃料进入机器的地方。

照片由 CNBC 的 Cat Clifford 提供。

Kirtley 将他们的聚变机的脉冲比作活塞。

“你压缩你的燃料，它燃烧得非常热而且非常强烈，但只是一点点。在那个小脉冲中释放的热量超过了一直在燃烧的大篝火，”他告诉我。 “而且因为它是一个脉冲，因为它只是一个小的高强度脉冲，你可以使这些引擎更紧凑、更小”，这对于降低成本很重要。

这个想法实际上并不新鲜。 Kirtley 说，它在 1950 年代和 60 年代被理论化。但是在现代晶体管和半导体被开发出来之前，它是不可能执行的。 Pihl 和 Kirtley 在他们职业生涯的早期都关注过聚变，直到他们来到这种 FRC 设计时才相信它在经济上是可行的。

另一条需要跨越的护城河：这种设计确实使用了一种非常稀有的燃料。 Helion 方法的燃料是氘，一种很容易找到的氢的同位素，以及氦三，这是一种非常罕见的氦类型，带有一个额外的中子。

“我们过去不得不说你必须进入外太空才能获得氦三，因为它非常罕见，”克里特利说。为了使他们的聚变机器能够扩大规模，Helion 还在开发一种通过聚变制造氦三的方法。