日本的融合能源初創公司 Helical Fusion Co., Ltd. 最近宣布其綜合示範裝置 Helix Haruka 的第一階段已經開始,並公佈了建設地點。這標誌著 Helical 計劃在 2027 年之前進行能量測試。隨著全球能源需求不斷上升,開發新穎的能源來源以提供豐富的能源且不增加碳排放的需求亦隨之增加。核融合技術是一種前景看好的技術,因其不僅豐富而且無碳排放。與核分裂技術不同,核融合不會產生大量的放射性廢物,因此受到進一步的重視。
Helical Fusion 成立於 2021 年,是來自國立融合科學研究所 (NIFS) 的一個分支機構,該研究所是該領域內的領先公共研究機構。NIFS 運營著大型螺旋裝置 (LHD),這是全球最先進的大型等離子體實驗研究設施,專注於螺旋體方法進行核融合研究。根據新聞稿,NIFS 和 Helical Fusion 之間建立了獨特的公私合作夥伴關係,以推進融合能源的研究並使其商業化。
大多數全球的融合能源初創公司希望能夠成功地運用 tokamak 方法。在這種方法中,反應器的外形如同甜甜圈,利用強大的磁場來限制超熱的等離子體,促進融合反應。Helical Fusion 採用螺旋體方法,這同樣使用磁約束,但依賴於一個扭曲環狀的真空容器來進行等離子體的限制。透過 LHD,NIFS 成功地維持等離子體達 3,268 秒(54 分 28 秒),這顯示了長時間運行的技術積累,這對於融合研究在商業規模上提供能源是必要的。
無論容器的設計如何,磁鐵是影響性能、可靠性及最終成本的核心技術。在第一階段中,Helical Fusion 將組裝一個非平面螺旋高溫超導 (HTS) 磁鐵,並驗證其作為系統的性能。Helical Fusion 的計劃分為三個階段,第一階段將測試其磁鐵系統,而第二階段將展示磁鐵與核心子系統的整合。這一整合還將涉及 Helical 的發電系統 Helix Kanata,但不會嘗試進行發電。相反,第三階段計劃展示實際的發電,包括淨電運行、穩態運行和可維護性。
雖然第二和第三階段的地點尚未披露,Helical 最近的公告代表著其第一階段實現的一個重大步驟。此地點被認可為 NIFS 和 Helical 共同工作的專用工作區,位於 NIFS 校園內。Helical 已經開始製造和建設地點,並為進行 2027 年的線圈電流實驗做準備。借助 NIFS 的研究能力,Helical 正在與工業夥伴合作,加速工程創新。這兩個機構還建立了一個建設和測試循環,這是日本風格公私合作夥伴關係的一個又一範例,旨在商業化融合能源。




