無窮能源的探索 全球科技巨頭投資核融合 迎向低碳未來的創新之路

地球暖化造成氣候異常，人們為了降低碳排放，尋找各種不同能源產生方式。但是，總無法找到一個讓人滿意、安心的能源產生模式。對於人類來說如果能在地球仿造一個像太陽那樣，由氫氣以及其他氣體組合而成的物體，在高達 1,500 萬度的中心，讓氫氣中的氚與氘的原子核融合在一起，釋放高達 42 兆仟卡的能量，就滋養地球上所有的生物。能不能在地球上製作一個小型的太陽產生能量？尤其是氫氣裡的氘與氚融合之後，除了能量之外，還會生成氦氣，不過氦氣屬於穩定氣體，不會影響環境，而且也不會像核分裂發電之後，會產生具有放射線的核廢料。於是大約在 2007 年左右，各國就開始進行大規模的合作，希望透過「核融合」的技術在地球上點燃一個像太陽的物體，這個被稱為「迷你太陽」的「核融合發電」計畫，這幾年越來越受到關注，加上減少溫室氣體排放成為刻不容緩的任務，人們對新能源的期待愈來愈高。希望把長久以來被視為「夢想」的利用「地球上的太陽」發電的夢想實現？

無窮無盡的能源來源 氘和氚的角色與潛力

如果能夠掌握核融合技術，或許能夠解決地球上能源短缺的問題。這個如夢似幻的想法讓全世界為之振奮。「創造迷你太陽」啟動核融合的計劃開始悄悄展開。但是整個計畫中，最大的問題在於氚與氘都帶著正電，必須將其加熱到超過攝氏一億度以上的溫度，才可能成功產生核融合，釋放出大量的能量。根據推算，一公克的氘與氚產生核融合之後，至少可以產生8 噸石油所能提供的能量。核融合如果在超高溫的環境中持續發生，就可以將產生的熱量轉化為蒸汽，驅動渦輪發動機發電。這個被稱為「夢幻能源」的發電模式，還有一個更誘人的地方，就是氘這種元素可以「從海水中無限制的取得」，而氚也可以自行供應。

核融合反應爐的安全性：與核分裂的對比

很多人會擔心，假設核融合的反應爐發生事故，會不會有什麼像核分裂發電廠那樣不可控？其實核融合發電只要反應爐無法滿足超過攝氏一億度高溫的條件，就會自動停止。不像採用核分裂技術的核能電廠需要隨時監控，以防止反應爐暴走。而且在核能發電中，隨著核分裂的所產生的高濃度放射性廢棄物該如何處理也成為了重要的問題。核融合在理論上聽起來很美好，真正要達到氚與氘能夠融合的超高溫環境，卻需要高度的技術，因此這個「點燃地球上的太陽」計畫，一直受到質疑。直到2015年風向開始出現變化。為了減少溫室氣體排放所制定的「巴黎協定」中規定，必須在 2050 年將溫室氣體實質排放量降至為零。所以不排放二氧化碳這種溫室氣體，又能確保能源穩定的核融合發電成了矚目的焦點。市場的期待膨脹，許多投資也開始流向核融合。包括山姆奧特曼、比爾蓋茲以及貝佐斯，都參與了許多新創公司對於核融合技術的研究，希望能搶得先機。

核融合的潛力與現實 無窮能源夢想的進展與困境觀察

來自美國麻省理工學院的 Commonwealth Fusion Systems 計劃在 2025 年推出使用核融合的實驗反應爐。美國的 TAE 技術則計劃 在2030 年代完成初期實用化。英國原子能公社也以 2040 年為目標。只是現在技術和工程上存在很大的差異，無法預測哪家公司會率先取得突破。不過，日本的京都大學以及那珂研究所已經宣佈可以製作溫度可以高達至少 50 億度高溫的反應爐，只不過這個溫度只是一瞬即逝，無法有效而且穩定的維持。山姆奧特曼投資的公司則是宣稱在 2028 年就有可能實現商業運轉。核融合的確有潛力改變我們的能源佈局，提供一個無窮無盡的能源方向，減少我們對化石燃料的依賴。只是在加速開發的過程中，也總是會傳出失敗的消息，未來幾年核融合的趨勢依舊值得關注與觀察。

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福澤喬 每天兩分鐘 帶你從縱深潛入 認識日本這個鄰居
當了十幾年的記者，希望做的事情就是用文字、影像去傳達心中的一些想法。

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