文/黄冠豪
根据《财讯》双周刊报导,美商中经合集团与从事核融合技术开发的子公司聚界洁能10月22、23日在台南举行股东会,多位全球顶尖专家、学者、企业家齐聚一堂,讨论核融合、AI、医疗、能源未来的发展;犹如武侠小说中的武林大会。
「SMR is dirty energy!」被问到近日话题火热的SMR(小型模组化核反应炉)未来的发展,中经合创办人身兼聚界洁能(Alpha Ring)执行长刘宇环大声说道,AI将来会无所不在,什么东西都需要用电,拥有干净的能源,是迫在眉睫的需求。
「大家只要听到核,就会害怕,是因为认知错误。」聚界洁能首席科学家、同时也是加州大学柏克莱分校物理系教授Roger Falcone表示,核融合反应时,要用外力让核子去撞击,只要把外力拿掉,反应就会停止,比起核分裂,核融合更安全。
核分裂和核融合两项技术在核能领域都深受关注,原理却完全不同。核分裂是利用慢中子撞击「铀」的原子核,使其分裂,产生链锁反应,并释放出巨大的能量,不论是人类现行的核电厂,还是SMR,都属于核分裂,燃烧过程后都会产生核废料,故只能说是低碳能源。
而核融合的反应正好相反,是由两个较小的核,结合成重的核子,最常使用的原料是氘(Deuterium)和氚(Tritium),二者都是氢的同位素,这两个原本互斥的元素在环境能量足够高时,就能紧密地聚集在一起产生能量。但核融合反应时需要的高温,要达到摄氏1亿度以上。
2015年成立的聚界洁能,是由美商中经合集团投资,目前美国加州有两座实验室,台北内湖、台南沙仑各一座。台南实验室在今年7月10日开幕,与国立阳明交通大学归仁校区携手合作,企图打造台湾核融合产、官、学基地。
《财讯》双周刊指出,目前聚界洁能有两大产品线:教育用的Alpha E核融合设备以及核融合发电反应炉。Alpha E是世界上第一个呈现核融合反应的桌面设备,不仅可以用电子即时图表看出中子和质子的数量变化,也可以用肉眼看到核融合的发生,将理论的科学变成有形的实验,在教育上有重大意义。除了提供学术研究,还可以应用到医疗的硼中子治疗。
核融合在技术上,还有三个比较大的挑战,国立中央大学物理系讲座教授汪治平指出,第一,原子核太小,比原子小一万倍,要处理这么小的物质,反应速率会很慢,需要很多外力来催化、加速;第二,原子核都带正电荷,要聚合在一起,需要很高温,要到十亿度以上的电浆,要不断维持高温作业很困难;第三,原子核周边有很多电子,它们是能量传输的媒介,过程中会耗掉很多能量,到碰撞时还有没有足够的能量,就像在水里开枪,子弹飞不快一样,这都是挑战。
聚界首席策略官谢宏辉博士则认为,除了技术,人才是新兴产业最缺乏的,「有好的教育才会有好的人才,有人才就会有企业投入,产业就会快速成长。」他表现,聚界现在已经将理论转为现实,现在要不断做实验,将成功的次数和模型放大,科学问题变成工程问题,这过程可能要3到5年。
聚界洁能已经和明年COP 30(第三十届联合国气候变迁大会的主办国巴西政府签署MOU,将Alpha E导入圣保罗大学,聚界也是台湾第一个和他国政府合作开发核融合的民间企业。
至于核融合发电反应炉,聚界坦言,还处于实验阶段,「核融合真的要能大规模发电,可能还需要十年,好消息是,过去一年来看到世界各国都用力投入发展,这个时间可能会缩短。」Roger Falcone表示。
此外关于核能议题,一直是非常敏感,台湾在国际上地位的劣势,也可能会成为聚界洁能未来发展的绊脚石,目前合作的国家只有摩纳哥和巴西,能带来的研发资源恐有限。
然而《财讯》双周刊也发现,全球对干净能源的需求越来越高,绿能产业百家争鸣,谁能够脱颖而出成功商业化,让投资不仅限于题材想像。谁能抢先达成核融合商转的技术,大家都在期待。
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