美國能源部的一份新報告稱，如果對該項目進行 "緊急 "投資，一個預商用試驗版的核聚變電站可能會在2040年之前在美國投入運行。美國國家科學、工程和醫(yī)學科學院的一份新報告建議，如果美國想利用其對ITER等多國項目的貢獻，并乘著私人綠色能源投資的浪潮，現(xiàn)在是 "緊急 "推動重大投資的時候了，以建立一個試點核聚變能源工廠，并在2035-2040年之間投入使用。
該報告由美國能源部委托編寫，并向領(lǐng)先的核聚變研究人員、組件制造商、電站運營商、核聚變開發(fā)商、監(jiān)管機構(gòu)和政府征求意見，以解決圍繞著建立和運行這樣一個設(shè)施所需的關(guān)鍵目標和創(chuàng)新問題。
這份報告表示，一個產(chǎn)生凈電力的核聚變工廠可以提供設(shè)計、建造、許可和運營未來工廠所需的信息，導致商業(yè)上可行的核聚變發(fā)電廠，試驗工廠并不是為了證明商業(yè)工廠的經(jīng)濟可行性，而是為了測試所采用的技術(shù)，并展示高品位的取熱發(fā)電、長時間的可用性以及燃料循環(huán)和氚的自給自足。通過探索降低建設(shè)和運營成本的技術(shù)，展示安全可靠的運營，并為未來商業(yè)工廠潛在運營商提供培訓。
該報告列出了一些關(guān)鍵的技術(shù)和創(chuàng)新挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)需要在這一過程中得到滿足，2028年被設(shè)定為可行設(shè)計的目標日期，同時還列出了某些技術(shù)在成為試驗電廠設(shè)計的一部分之前必須滿足的里程碑。報告稱，這個示范工廠里幾乎每一個組件都需要大量的材料開發(fā)，以應(yīng)對聚變反應(yīng)堆內(nèi)預期的極端環(huán)境。
例如，這些環(huán)形系統(tǒng)將使用高溫超導磁體來保持其超熱等離子體的凝聚，需要研究它們在中子降解、疲勞和腐蝕等方面的承受能力。因此，報告建議立即投資于材料和先進制造技術(shù)的研究計劃和測試設(shè)施。
報告說，現(xiàn)有環(huán)形聚變系統(tǒng)中使用的等離子體加熱和電流驅(qū)動執(zhí)行器使研究人員對其有效驅(qū)動和控制聚變系統(tǒng)的能力增加了信心，但要將其從研究系統(tǒng)重新用于試驗工廠應(yīng)用，需要取得重大進展，成本效益操作、可靠性和耐久性是需要改進的關(guān)鍵領(lǐng)域。
