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Google进军核聚变领域,未来理想能源前途可期

发布时间:2017-10-6 16:08    来自: 战略前沿技术

导读: 继比尔·盖茨进军核能后,又一家互联网企业挺近核聚变领域。这会是未来理想的新能源吗?

正文:

人类一直想获得干净、安全、无限的能源,核聚变承载了这样的希望,由于气候变化带来了更大挑战,我们需要削减碳排放,这种趋势变得越来越明显,大家对核聚变的兴趣也越来越浓厚。近日,Google 宣布与一家领先核聚变公司携手合作,开发了一套新的计算机算法,它可以明显加快等离子体实验的进度,推动能源技术的进步。

Google 的加入

Tri Alpha EnergyGoogle Research合作开发的称为“Optometrist算法

上文提到的这家核聚变公司名为 Tri Alpha Energy,曾得到了微软联合创始人Paul Allen的支持,获得了5 亿美元的投资。这次与其合作的是 Google 研究(Google Research)部门,开发所谓的 Optometrist 算法,可以将高性能计算与人类判断结合起来,为复杂问题找到新的、更好的解决方案。

核聚变就是原子在极端温度下结合并释放大量能量,它是一门相当复杂的技术。核聚变的物理反应涉及到非线性现象,也就是小小的改变可以对结果造成很大影响,在工程上如果要让等离子体暂停是相当困难的事。

Google 加速科学团队(Google Accelerated Science Team)的Ted Baltz说:尽管Google拥有庞大的计算资源,这件事还是超出了我们的所知范围。正因如此,科学家将计算机学习方法与人类输入结合,然后让研究人员选择。研究人员根据直觉挑选自己认为最有希望的选项,相当于测试眼睛时挑选最清晰的文本。

Baltz说:我们将问题归结为一点:让我们找到等离子体是怎样行动的,这些行动是人类等离子体物理学家认为有趣的,当我们这样做时不要干扰机器。人类与计算机合作可以将工作做得更好,比单独做更好,这是一个很好的例子。

C2-U机器的内部控制室

当前,Tri Alpha Energy 正在用C2-U机器做实验,有了Google的帮助,实验进度明显加快,以前可能需要一个月,现在只要短短几小时。算法告诉我们等离子体的运行有什么异常之处。团队将系统能源损失降低了50%,这样一来总的等离子能就会增加,只有达到关键临界点聚变才能进行。

Tri Alpha Energy总裁、CTO Michl Binderbauer说:如果没有先进的计算技术,要完成这样的事可能要好几年。他还说公司的目标是在10年之内发电,最近,Tri Alpha Energy还邀请美国前能源部长Ernest Moniz加入董事会。

C-2U 机器每8分钟就能完成一次实验。当中包括这样一个过程:用一束氢原子轰击等离子体,让它在一个磁场内旋转最多10毫秒。这样做主要是看等离子体是否像理论预测的一样行动,看它是否按理想路线行进,如果路线是理想的,聚变反应堆生成的能量就会比消耗的多。

有了Optometrist算法,研究人员可以找到正确的配置方式,看清哪种氢束能够完全平衡冷却损失,也就是说处理完成之后等离子体的总能量会上升。

Tri Alpha Energy的等离子发生器 “诺曼”

现在C2-U正在被更强大、更复杂的机器Norman替代,新机器是根据公司联合创始人Norman Rostoker命名的。7月份,Norman生成了第一个等离子体,如果实验成功,接下来Tri Alpha Energy就会制造一台演示发电机。


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