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科幻片成真?核融合技術大進展,比爾蓋茲、Google都砸錢

科幻片中的人造太陽技術真的離我們不遠了?全球的能源技術將邁進新的里程碑了?美國14日公布的核融合技術進展,將會帶來什麼樣的改變?

核融合-核分裂-人造太陽 圖片來源:Shutterstock
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近1個世紀以來,以化石燃料為主的能源世界,是否真的在改寫中?12月14日,美國能源部長格蘭霍姆(Jennifer M. Granholm)舉行記者會表示,美國的核融合技術出現突破性的進展。「上週,加州勞倫斯利佛摩國家實驗室的國家點火設施(簡稱NIF)內的科學家實踐了核融合點燃( fusion ignition)—也就是在核融合的過程中,產生的能量比消耗得更多,」格蘭霍姆強調。

「這是全世界第一次在實驗室的環境中達到這個目標。簡單來說,這將是21世紀最驚人的科學進展,」格蘭霍姆說。

不同於目前核電廠使用的核分裂技術,核融合又稱為核聚變或融合反應。不同於傳統核電技術,核融合產生的核廢料極少、半衰期短、安全性比較高,也因此被寄予厚望,成為地球永續能源發展的新星。

勞倫斯利佛摩國家實驗室的「國家點火設施」,是使用雷射將氫原子加熱到超過攝氏1億度的高溫及超過地球大氣層1000億倍的壓力。在這種狀態下,氫原子就發生「核融合」並且釋放出巨大能量,這與太陽發光發熱的原理相同。因此也有人把核融合的技術,稱為「人造太陽」。

過去的核融合技術雖然經過多年研究,但其所消耗的能量卻比能產生的能量多,但是美國14日所公布的結果,卻已經發生逆轉,產生了「淨能量增益」。

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「感覺好像一個新的世代展開了,核融合的萊特兄弟時刻到來,」《華爾街日報》引述位於慕尼黑的核融合新創公司Marvel Fusion營運長佛德(Heike Freund)的話強調。

《巴倫》週刊網站也引述能源部長格蘭霍姆的話指出,有鑑於未來的新可能性,企業正開始積極投入核融合能源,去年私部門投資在該項技術的經費高達30億美元;而美國總統拜登也宣布,將在2030年之前達到核融合的商轉。

《巴倫》也引述摩根士丹利分析師史丹利(Edward Stanley)的話分析,「對一個好像永遠都還有20年那麼遙遠的技術來說,這是重要的一步,雖然仍然處於很早期的階段。」

一杯核融合原料重氫,能取代1千萬磅的煤炭

核融合有多不同?史丹利指出,一水杯量的「氘」,又稱為重氫,透過核融合技術可以供應電動車跑3500英里,也可以取代1千萬磅的煤炭。

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雖然強大,但核融合技術真正被廣泛採用恐怕還有一大段距離。史丹利認為,雖然商用核融合技術在2030就可能成真,但是技術要真正被廣泛採用,可能要到2040年了。「即使一項技術被認為有效,仍然需要資金來擴大規模,」史丹利分析。

然而,美國勞倫斯利佛摩國家實驗室的最新進展,卻也讓全世界更多的投資人注意到這項技術。《華爾街日報》引述美國核融合新創公司TAE Technologies執行長薄鮑爾(Michl Binderbauer)的話強調,在實驗室發布最新進展後,「我們打電話給別人,馬上就被安排了會議。過去他們只會說,這種瘋狂東西不適合我。」TEA今年7月才獲得Google和雪佛龍(Chevron)注資2.5億美金。

根據核融合行業協會( Fusion Industry Association)的估計,今年核融合相關公司在私部門的募資金額高達50億美元,大約是去年的一倍之多。

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美國另一家核融合新創公司 Commonwealth Fusion Systems創辦人懷特(Dennis Whyte)也強調,「我們將會有一個全新的、根基於核融合的能源產業。」該公司是由麻省理工學院所分拆的新創,比爾.蓋茲(Bill Gates)也是投資人之一。


(資料來源:華爾街日報、巴倫週刊、彭博)

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