隨著世界人口的增長(zhǎng)和化石燃料以溫室氣體壓倒我們的大氣層，未來(lái)100多年來(lái)唯一可持續(xù)發(fā)電的能源必須是可再生的。此外，它不得消耗或釋放任何有害排放物，并且必須具有豐富的性質(zhì)。

“這是一個(gè)非常難以破解的堅(jiān)果，但我們正在取得實(shí)際進(jìn)展，” TAE Technologies，Inc。(前身為Tri Alpha Energy)的首席設(shè)計(jì)工程師Rod Andow說(shuō)。“太陽(yáng)能和風(fēng)能都是可再生的解決方案，但每個(gè)都需要相當(dāng)大的足跡，并且需要權(quán)衡利用這些能源。”

加州大學(xué)歐文分校教授Norman Rostoker與著名物理學(xué)家共同創(chuàng)辦了TAE，其中包括諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Glenn Seaborg。盡管Rostoker在2014年底通過(guò)，但他的原則和想法仍然指導(dǎo)著TAE今天推進(jìn)融合技術(shù)的方式。

為了紀(jì)念Norman Rostoker，TAE的第五代平臺(tái)被親切地稱為Norman。它長(zhǎng)100英尺，直徑約15英尺。Norman的實(shí)驗(yàn)?zāi)壳皩Ｗ⒂谔岣叩入x子體溫度，以驗(yàn)證該公司獨(dú)特的融合途徑：等離子體物理和加速器物理的專有組合，以及最清潔的燃料 - 氫 - 硼。類似的TAE設(shè)計(jì)和建造的融合設(shè)施可以安全地駐留在城市的任何地方。

在不斷變化的環(huán)境中進(jìn)行設(shè)計(jì)

TAE選擇了經(jīng)銷商GoEngineer的 SOLIDWORKS 3D CAD軟件來(lái)執(zhí)行整個(gè)機(jī)器的初步設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)分析，空間設(shè)計(jì)規(guī)范和視線。TAE還依靠SOLIDWORKS PDM Professional來(lái)管理數(shù)據(jù)。“我們需要確保我們擁有精心設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，這些20,000到30,000個(gè)分立元件將無(wú)縫結(jié)合在一起，”Andow說(shuō)。

模型和設(shè)計(jì)不斷變化，因?yàn)門AE團(tuán)隊(duì)正在根據(jù)以前從未嘗試過(guò)的要求進(jìn)行發(fā)明和設(shè)計(jì)。“有時(shí)候，我們必須做一些實(shí)驗(yàn)來(lái)弄清楚接下來(lái)要做什么，接下來(lái)要做什么，或者我們接下來(lái)要看什么 - 這都是關(guān)于嘗試進(jìn)入下一個(gè)級(jí)別，”安多說(shuō)。迄今為止，TAE已經(jīng)進(jìn)行了50,000多次實(shí)驗(yàn)，以測(cè)試和推進(jìn)他們獨(dú)特的方法。

使聚變能量發(fā)生

創(chuàng)造聚變能需要一個(gè)過(guò)熱和含有的等離子體環(huán)境，在這種環(huán)境中，粒子可以融合，釋放出大量的能量。挑戰(zhàn)是在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)以足夠高的能量維持聚變反應(yīng)。

在今天的機(jī)器規(guī)模上，TAE證明了它能夠形成等離子體，控制它并保持其穩(wěn)定性。“這個(gè)策略涉及讓等離子體溫度足夠熱以使用氫 - 硼產(chǎn)生聚變，”Andow說(shuō)。

TAE的核心使命是創(chuàng)造一個(gè)新的清潔能源 - 一個(gè)由大自然的過(guò)程驅(qū)動(dòng)，不產(chǎn)生有害副產(chǎn)品，并可滿足全球不斷增長(zhǎng)的能源需求的能源。這就是公司所說(shuō)的友好融合。該公司在加速器和等離子體物理方面的進(jìn)步促進(jìn)了醫(yī)療保健，運(yùn)輸和電源管理方面的其他創(chuàng)新。TAE相信融合有可能成為地球上最環(huán)保，最清潔，最實(shí)惠的能源。

Mitch Bossart是GoEngineer的行業(yè)作家。