在地球上製造恆星

核融合發電是否真的近在咫尺?

撰文/鮑爾(Philip Ball)
繪圖/羅斯(Mark Ross)
翻譯/甘錫安

2022 年 12 月，研究核融合的物理學家發表一項重大突破。美國加州國家點燃設施（ NIF ）研究團隊宣佈：他們進行的可控核融合反應所產生的能量，大於觸發該反應輸入的能量。這是全球的第一步、也是物理學上十分重要的一步，但距離將核融合做為可實際應用的能源還十分遙遠。NIF 團隊這次高調發佈訊息，引發大眾對核融合研究的關注，而各界的反應不令人意外：科技擁護者發出歡呼、懷疑者則提出反駁，抱怨科學家不斷地說核融合將在 20 年後實現（也有人講 30 年或 50 年 ）。

這種熱烈的反應顯示出核融合的重要性。世界越來越迫切需要豐沛的環保能源，來減緩燃燒化石燃料造成的氣候危機。目前使用的核分裂反應爐是讓很重的放射性元素的原子核分裂，核融合反應則是讓輕的原子核融合，在融合過程中產生能量，碳排放接近於零，不像核分裂會產生危險的放射性廢料。自 1950 年代起，物理學家就開始研究核融合發電，但要將其轉化成為可行的能源選項，還遙遠得令人沮喪。核融合是否能成為重要能源，滿足地球的迫切需求？如果可行，它是否還來得及阻止地球在高溫下融化？

第二個問題是這個領域中，罕見有明確答案的問題。大多數專家同意，我們不大可能在 2050 年前從核融合中生產大量能量（ 比較謹慎的人或許還會再加上 10 年 ）。全球溫度在這個世紀內的上升幅度，將取決於我們在這段時間，針對碳排放採取的行動（ 或者什麼也沒做 ），所以核融合未必是救星（ 102 頁〈 核融合救不了氣候 〉也提到這一點 ）。NIF 所在的美國勞倫斯利佛摩國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory ）計畫主持人何瑞坎（ Omar Hurricane ）表示：「 現在看來，我確實認為核融合成為未來能源的可能性比 10 年前高出許多。但在未來 10~20 年內還是無法商業化，所以我們需要其他減緩暖化的方案。」

因此，要在 2050 年實現脫碳，將取決於太陽能和風能等再生能源、核分裂或是碳捕集等其他科技。然而，如果看更長遠，我們有理由認為 21 世紀下半葉，當更多開發中國家的能源預算達到西方國家的規模時，核融合將在能源經濟中扮演關鍵角色。解決氣候變遷問題不是一蹴可幾，如果能在未來數十年避免對氣候造成嚴重的影響，接下來的路將會平坦許多.....

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