從郭台銘到童子賢,近日都在談核能,後者更指新型核融合是未來的夢,台灣需要為此儲備人才。其實,不只他們,當今風雲人物、因ChatGPT暴紅的OpenAI 執行長奧特曼(Sam Altman),除了專注生成式AI,他的另一場豪賭是投資核融合。
包括微軟的比爾.蓋茲、亞馬遜創辦人貝佐斯、PayPal創辦人彼得.提爾、軟體巨頭Salesforce創辦人貝尼奧夫都紛紛下注。貝尼奧夫甚至稱它為「能源聖杯」。
根據數據公司Pitchbook,光是2021年,核融合新創就拿到約34億美元(約合新台幣1,048億元)的私募,占歷年私募總額的75%。彭博新能源財經預估,產業市值上看40兆美元。
不只投資市場熱中,美國國會去年前後投入逾10億美元促進核融合發展。
去年人類造出首顆「太陽」
到底什麼是核融合?
簡單講,就是人造太陽。太陽就是一顆巨大的核融合反應爐。原理是2顆質量較輕的原子對撞,融合成一顆較重的原子,減少的質量轉為龐大能量,此即愛因斯坦知名的質能轉換公式:E=mc²。除了無窮盡的能量,它沒有碳排放,沒有核廢料,無須看天吃飯,體積小,能安全的設置在城市裡,原料俯拾即是:1公克的氫,就能產生70桶原油的能量。
聽起來太科幻?過去大多數人也這樣想,因為從來沒人能做到輸出的能量大於輸入的能量。但去年12月5日清晨1點03分,美國勞倫斯利佛摩國家實驗室成功了。
人類造出了第一顆太陽,是歷史的新頁,但要造一座商用核融合發電廠,該實驗室主任金柏莉.布迪爾(Kimberly Budil)說:「可能要數十年。」
但多數核融合新創認為,2030年代將進入核融合發電的時代。全球超過30家核融合新創各顯神通,角逐能源聖杯,其中以3家最知名。
TAE最早起跑,1998年成立,募資總額達12億美金,投資人包括Google、石油巨擘雪佛龍(Chevron)及日本七大商社之一的住友商事,後者希望將核融合引進亞洲,解決日本山多、海岸陡峭,不利綠能發展的先天限制。
若賭對技術,發電成本大降
它預計在2030年供電給電網,並成立了2家子公司拚營收,一家加速電動車充電,另一家做癌症的放射線治療。
其關鍵技術之一,就是捨棄自然中稀少的氚和氦-3,改以氫硼(p-B11)做為核融合燃料。「沙裡有,海水也有,」TAE政策暨全球事務長大衛.艾德曼(R. David Edelman)指出其資源豐富,俗又大碗,5克售價不到新台幣6,700元,「你只需要幾百克的氫硼,即可供1座350至500千瓩的典型電廠發電一整年,若全世界都採氫硼核融合發電,估計能源供應可破10萬年。」
剛滿5年的Commonwealth Fusion System脫胎自美國麻省理工學院的一門課,吸金22億美元,Google、蓋茲、貝尼奧夫、義大利國家碳化氫公司(Eni)、挪威國家石油公司 (Equinor)都砸了重金。
它的關鍵技術是世上最強的高溫超導電磁鐵。因上億度高溫可融化地球上的任何金屬,為此他們改造出甜甜圈狀的環形磁鐵,靠超強磁場約束高溫高壓的狂暴電漿。它的示範爐預計2025年完工,2030年興建商用發電廠。
10歲的Helion Energy則是第一家將核融合電漿加熱至攝氏1億度的新創。E輪募資5億美元,奧特曼就投了3億7,500萬美元,並任執行主席。他曾說這是他在 OpenAI 之外,花上最多時間的事。
該公司顛覆了當前用熱能燒水產生蒸汽,推動渦輪的發電方式,找尋更快、成本更低的發電方法。「你擁有如電漿這麼棒的純電能,結果你拿去燒水?」Helion執行長大衛.柯特利(David Kirtley)告訴科技媒體TechCrunch。
Helion直接用光纖電纜和超級電容器捕捉電流。現在,他們正打造第7代核融合反應爐,代號「北極星」,僅一個標準貨櫃大小,就可供台灣142戶家庭、整整1個月的用電量。而且,每度電成本只約新台幣0.3元,比台灣火力發電每度成本4.15元更便宜。甚至,Helion也實驗用ChatGPT加速研發。
「這是我見過最有希望的核融合方式,一旦成功,我們將免於氣候災難,提高生活品質。」奧特曼說。5月10日,微軟與Helion正式簽下史上首筆核融合購電協議,承諾2028年購電50千瓩。
核融合究竟是科幻,還是可實現的未來?或許,它就是一場龐大的科學豪賭。昇陽電腦共同創辦人維諾德.柯斯拉(Vinod Khosla)說:「你可能輸掉所有的錢,也可能賺進1,000倍的錢。」
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