6月25日,位于加拿大的聚变燃料循环技术开发公司——Fusion Fuel Cycles Inc.(FFC)官宣其近期发布了两份奠基性理论文献,即《聚变燃料循环模拟器——迈向聚变燃料循环的集成化动态过程模拟》与《UNITY-2概念设计:聚变试验堆电厂燃料循环测试装置》,描述了其燃料循环仿真工具与测试设施的工作原理。

一、FFC介绍
2024年6月,FFC在加拿大成立,专注于为全球聚变发展计划设计和提供大规模聚变燃料循环系统。这家公司由日本私营聚变能源初创公司Kyoto Fusioneering与加拿大Canadian Nuclear Laboratory(CNL)合资设立,首个项目便是在CNL的Chalk River实验室的Unity-2燃料循环试验设施。
Kyoto Fusioneering,成立于2019年,致力于开发先进核聚变技术以加速实现聚变能源。公司在美国西雅图、英国雷丁、德国卡尔斯鲁厄设有子公司。依托数十年核聚变研发经验,Kyoto Fusioneering主要在等离子体加热、氚燃料循环与能量转换这三大领域提供全方位的解决方案。Canadian Nuclear Laboratory,是加拿大乃至全球首屈一指的核科学和技术实验室,在材料表征、氢生产、安全和储存以及氚研究等领域拥有数十年的经验和专业知识。2024年,CNL宣布将其两个旗舰清洁能源计划(先进反应堆选址计划和加拿大核研究计划)扩展到聚变领域。
二、燃料循环仿真工具—FFCSim
燃料循环是任何拟议商业聚变电厂设计中的关键组成部分——对聚变反应所需的宝贵氚进行增殖、捕获、提取与再循环,是实现聚变无限清洁能源承诺的唯一途径。
聚变能商业化需解决氚燃料循环问题。现有氚设施多为定制化设计,缺乏标准化工具。FFC目标就是构建起模块化、动态、物理基础驱动的闭环仿真工具,实现从单元操作到全燃料循环尺度的集成模拟,支持设计优化与性能预测。为此,FFC开发满足其设计需求的新模型:聚变燃料循环模拟器(FFCSim)。该模型覆盖UNITY-2原型燃料循环全技术链,包括扩散器、低温蒸馏、催化交换、洗涤塔。

三、燃料循环测试设施—UNITY-2
FFC在实体设备领域也取得了进展。目前正在设计建造“独特集成测试装置”(UNITY-2),预计将在2026年启动调试,届时将是全球首个全集成聚变燃料循环系统。

FFC首席科学官Sam Suppiah博士强调了该项目的重要性:“FFC认识到,要满足快速发展的私营聚变产业需求,必须更积极地推进燃料循环技术研发。正因如此,我们正全力推动UNITY-2尽快投入运行,为工业界、学术界及公共资助的聚变项目提供所需的数据与测试能力,助力这一前景广阔的清洁能源技术走向市场。我们正规划测试项目最初几年的工作,诚邀所有感兴趣者阅读此论文并与我们的团队联系。”
参考资料:
- https://www.prnewswire.com/news-releases/ffc-launches-two-major-publications-for-fusion-fuel-cycle-development-302489604.html
- https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15361055.2025.2481362
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920379625003424?via%3Dihub