虽然对气候变化的关注似乎集中在说服消费者购买电动汽车上，但尚未解决为电动汽车提供电力的能力。为了显着解决内燃机汽车的问题，世界范围内的发电量必须急剧扩大。
目前，化石燃料发电的第一大燃料是天然气。天然气提供了所用化石燃料的40%。核电提供了美国20%的电力，其中煤炭占 19%。最后，水电、风能和太阳能总共贡献了 21%。剩余的发电来自生物质。然而，纵观世界，Commonwealth Fusion Systems正在进行实验和测试，这些实验和测试将通过聚变反应堆发电，并有可能完全摒弃化石燃料。
Commonwealth Fusion Systems 是如何开始的
麻省理工学院通常被认为是世界上最好的大学之一。因此，Commonwealth Fusion Systems 始于麻省理工学院的等离子体科学与聚变中心(PSFC)也就不足为奇了。使用他们的 AlcatorC-Mod托卡马克，PSFC 尝试用三离子燃料代替传统的二离子燃料进行实验。使用射频加热点燃 2 毫克氦 3 (He-3)，然后 He-3 点燃氘，进而点燃第三种离子燃料氢。在新的三物种方案中，所有的射频能量都被微量的 He-3 吸收，离子能量被进一步提升——达到活化聚变产物的范围。
这是 MIT 团队在 2016 年秋季在他们的托卡马克上进行的最后一个实验。因为这是一系列实验中的最后一个，也是 2017 年要分析的最后一个实验。当分析数据时，MIT研究小组发现，新的燃料组合将能量释放提高到兆电子伏 (MeV) 水平。1 MeV 等于一百万电子伏特。“这些更高的能量范围与活化的聚变产物在同一范围内，”John C. Wright 解释说，PSFC 研究科学家。“能够在未激活的设备中产生如此高能的离子——不进行大量聚变——是有益的，因为我们可以研究能量与聚变反应产物相当的离子如何表现，它们将如何被限制。”实验结果令人震惊，以至于联合欧洲环面公司使用与 PSFC 相同的离子燃料进行了一项实验。结果与麻省理工学院团队发现的结果相同。
Commonwealth Fusion Systems 的成立
麻省理工学院在他们在托卡马克上进行的最后一次实验中耗尽了所有用于聚变研究的联邦资金。麻省理工学院团队没有向联邦政府寻求进一步的经济援助，而是决定从私人投资者那里筹集资金并创办自己的私人控股公司。2018 年 3 月，意大利能源公司埃尼向Commonwealth Fusion Systems投资了 5000 万美元。从那时起，CFS 从其他私人投资者那里筹集了大约 2.5 亿美元。
CFS在创建SPARC方面有重大突破
为了制造能够产生聚变产物的托卡马克，必须能够控制和引导聚变产生的等离子体流。等离子体流的温度在1500 万摄氏度到 1 亿摄氏度之间。当聚变等离子体接触到固体金属时，等离子体会短路并恢复为水。因此，聚变托卡马克中的等离子体流必须通过电磁学悬浮在半空中。在钇钡铜氧化物 (YBCO) 的化学技术突破之前，需要大型超导磁体，但随着 YBCO 的出现，更小的超导磁体成为可能。
9 月 5 日，CFS 对其新的磁铁技术进行了实验，达到了20 特斯拉的强度。以前从未有过使用小型超导磁铁达到 20 特斯拉的强度。实现聚变能净能量输出的主要障碍一直是控制聚变等离子体的能量消耗。以前使用铜基的超导磁体需要大约 2 亿瓦的能量消耗，这使得产生聚变的能量输入大于能量输出。新技术消耗了大约 30 瓦的能量消耗，使得聚变过程的能量输出大于 Q>1。Q>1 的能量输出表明聚变过程释放了净能量。
SPARC 预计将于 2025 年进行演示。在 SPARC 能够产生净能量增益的演示之后，CFS 将开始制造他们的聚变托卡马克，该托卡马克将能够从聚变过程中发电。由于化学 YBCO 的使用显着增加了 CFS 使用的超导磁体的功率，因此它们的托卡马克尺寸预计将与网球场一样大。相比之下，ITER 的面积为180 公顷。
麻省理工学院的突破性工作将使可燃发动机向电动汽车的转变成为可能，理论上可以让美国在未来十到十五年的某个时候迅速减少碳排放。
