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【前言】

能源在日常生活中始终扮演着至关重要的角色，从原始人类发现火的奥秘，到工业革命时期煤炭的广泛应用，再到如今石油成为全球经济的命脉，能源的变迁见证了人类社会的进步。

随着化石燃料日渐枯竭，环境污染日益严重，人类迫切需要寻找一种清洁、高效、可持续的新能源。

【未来能源的希望之光】

在能源领域，有一个令人震撼的数字：仅仅1克燃料就能产生相当于8吨石油的能量，这个数字背后隐藏的，正是核聚变技术的惊人潜力。

核聚变，这个听起来有些陌生的词汇，实际上是我们每天都能看到的自然现象——太阳就是一个巨大的核聚变反应堆。

那么，什么是核聚变呢？简单来说，就是将氢等轻原子核在高温高压下结合成更重的原子核，同时释放出巨大能量的过程，与我们熟知的核裂变相比，核聚变具有更多优势。

首先，它的能量密度极高，正如开头提到的，1克核聚变燃料释放的能量就相当于8吨石油，这意味着我们可以用极少的燃料获得巨大的能量输出。

其次，核聚变的燃料取之不尽、用之不竭，氢是宇宙中最丰富的元素，而地球上71%的表面被海洋覆盖，海水中含有丰富的氢同位素。

据估算，全球海水中的氘资源足以支撑人类文明使用数万年，这就从根本上解决了能源短缺的问题。

更重要的是，核聚变是一种清洁能源，与化石燃料不同，核聚变反应不会产生温室气体，也不会像核裂变那样产生长期存在的放射性废料。

【中国在核聚变领域的突破性进展】

这台位于合肥的大科学装置首次实现了100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，刷新了我国磁约束聚变装置运行纪录。

这一成就的意义非同寻常，它标志着我国在等离子体大电流高约束模式运行控制、高功率加热系统注入耦合等关键技术上取得了突破性进展。

简单来说，我们离实现可控核聚变又近了一大步。

中核集团核工业西南物理研究院科技委主任刘永对此充满信心，他表示，中国聚变团队已经处于国际第一方阵，在大部分领域实现了并跑，部分领域甚至已经领跑。

更令人振奋的是，刘永预计在新中国成立100周年时，也就是2049年，核聚变能源有望走进千家万户。

这个预测虽然看似遥远，但细想之下却并非不可能。

按照这个时间表推算，我们可能在2040年左右就能解决核聚变技术的关键问题，随后几年内建设核聚变发电站，最终在2049年实现商业化应用。

中国在核聚变领域的快速进展并非偶然，多年来，我国持续加大对核聚变研究的投入，培养了一批世界级的科研人才。

同时，我国还积极参与国际热核聚变实验堆（ITER）等国际合作项目，在与全球顶尖科学家的交流中不断提升自身实力。

但通往核聚变商业化的道路仍然充满挑战，尽管我们在实验室中已经实现了可控核聚变，但目前的能量增益比还不够理想，也就是说，发出的电能还不如输入的能量多。

这个问题如果得不到解决，核聚变就无法真正成为可行的能源选择，那我们又该如何跨越这道鸿沟？中国科学家们又有什么妙招来攻克这些难关呢？

【核聚变技术的挑战与突破】

实现可控核聚变，就像在地球上创造一个微型太阳，这个过程中，科学家们面临着诸多看似不可逾越的障碍。

首当其冲的是如何将等离子体加热到上亿度的超高温度，并将其长时间稳定约束在有限的空间内，这就好比在一个小盒子里装入一团烈焰，还不能让它烧坏盒子。

另一个棘手的问题是如何实现能量的正增益，目前，大多数核聚变实验中输入的能量仍然大于输出的能量。

要让核聚变成为可行的能源选择，我们必须突破这个瓶颈，实现能量的正增益。

面对这些挑战，中国科学家们迎难而上，开展了一系列创新性的研究，在等离子体控制方面，中国科学院等离子体物理研究所的团队开发出了先进的磁场约束技术。

他们利用强大的超导磁体创造出特殊的磁场构型，能够更有效地约束高温等离子体。

在材料科学领域，中国科学家们也取得了重要突破，核聚变反应堆内壁需要承受极端的温度和辐射，普通材料根本无法胜任。

为此，中国科学院金属研究所的专家们研发出了新型的耐高温、抗辐射材料，大大提高了反应堆的耐久性和安全性。

能量正增益的难题同样在被逐步攻克，中国工程物理研究院的科学家们正在探索利用激光惯性约束聚变技术来提高能量输出。

除了技术上的突破，中国还在核聚变人才培养方面下足了功夫，多所高校开设了专门的核聚变相关课程，培养了一大批年轻有为的科研人员。

这些新生力量为核聚变研究注入了新的活力，也为未来的持续发展提供了人才保障。

尽管如此，核聚变技术的商业化之路仍然漫长，我们还需要解决诸如如何大规模生产氚燃料、如何设计高效的能量转换系统等一系列问题。

但是，随着研究的不断深入，这些难题终将一一被攻克。

在核聚变研究稳步推进的同时，中国科学家们并没有将所有希望都寄托在这一项技术上，他们同时也在探索其他清洁能源的可能性。

【核聚变技术的有力补充】

在核聚变技术蓬勃发展的同时，中国科学家们并未忽视其他清洁能源的潜力，其中，海水制氢技术的突破尤为引人注目。

这项技术不仅可以为未来的核聚变反应堆提供燃料，还有望成为一种独立的清洁能源解决方案。

2023年5月，中国科学家在海水制氢领域取得重大突破，中国科学院大连化学物理研究所的团队成功开发出一种新型催化剂，能够直接从海水中高效制取氢气。

这一成果发表在国际顶级期刊《自然》上，引起了全球科技界的广泛关注。

这项技术的核心在于解决了海水电解过程中的两大难题，首先，新型催化剂能够有效抑制氯离子的析出，避免了有害氯气的产生。

其次，它还能防止海水中的各种杂质对电极的污染和腐蚀，大大延长了设备的使用寿命。

海水制氢技术的意义远远超出了提供清洁能源这一层面，地球表面71%被海洋覆盖，海水中蕴含着取之不尽、用之不竭的氢元素。

这意义味着，只要有阳光和海水，我们就能源源不断地生产出清洁的氢能源，这不仅可以满足未来核聚变反应堆对氢燃料的需求，还可以直接用于氢燃料电池，为交通、工业等领域提供清洁能源。

更令人兴奋的是，海水制氢技术还可能成为解决全球淡水短缺问题的一把钥匙，在制氢的同时，海水也被净化为淡水，这对于缺水地区来说，无疑是一个巨大的福音。

海水制氢技术的大规模应用仍面临一些挑战，如何进一步提高制氢效率，如何降低生产成本，如何建立完善的氢能源储存和运输体系，这些都是亟待解决的问题。

尽管如此，海水制氢技术的前景依然光明，中国科学家们正在加紧研究，力争在未来几年内实现技术的产业化。

据估计，到2030年，中国的氢能产业规模有望突破1万亿元，为国民经济的绿色转型提供强劲动力。

海水制氢技术与核聚变技术相辅相成，共同勾勒出了一幅清洁能源的美好蓝图，在这幅蓝图中，取之不尽的海水将成为氢能源的来源，而先进的核聚变反应堆则提供更加强大和稳定的能量输出。

这两项技术的结合，有望彻底改变人类的能源格局，开创一个真正清洁、高效、可持续的能源新时代。

【结语】

回顾人类的能源史，我们不难发现，每一次能源革命都推动了文明的巨大进步，如今，以核聚变和海水制氢为代表的新能源技术，正在为我们开启一个崭新的时代。

这个时代里，能源将变得清洁、廉价且取之不尽，环境污染、气候变化等困扰人类的问题有望得到根本性解决。

信息来源：

每日经济新闻————1克燃料可产生约8吨石油的能量，有望替代化石能源！这种技术中国厚积薄发

氢能网————海水制氢成本仅4毛钱！中国找到石油完美替代品！

END