山东
如何将发出的能量转换成电力也是挑战
谈到核能，目前主要是指核分裂为主，许多人对于未来能源，寄望的是核融合，只是核融合迟迟未能商业运作，如今德国创业公司比邻融合（Proxima Fusions）发出豪语，订下目标要在2031年激活测试反应炉，卖出商用运转的第一步，希望在2030年代能正式商用运转。
核分裂反应要用来发电，有诸多缺点，主要是核分裂后的分裂产物还是有高放射性，这部分能量却无法使用，反而成为尾大不掉的高能核废，核融合则没有这样的问题，融合后的产物是无害的氦，因此被视为是真正的洁净能源。
只不过，过去核融合一直是“未来能源”，因为要达到让氢能融合需要巨大能量，很长的一段时间，产生的能源，都少于输入的能源，后续才有实验团队逐渐在短时间内输入大于输出。
初期核融合的主要反应炉形式为环磁机（Tokamak），顾名思义结构就是一个环形，打造设计上虽然相对容易但是控制上却相当困难。另一种核融合反应炉的想法是仿星器（Stellarator），名称来自模拟恒星内部持续不断的核融合反应，仿星器的磁面像一条不断曲折的带子，线圈绕着带子的形状，打造上远比环磁机复杂困难，但是操作上比较容易。
比邻融合的原型机设计来自于普朗克学会（Max Planck Institute）研究电浆物理学，取得6,500万美元资金，其中包括德国政府的资助，采用仿星器的路线，使用高温超导体，开发准等磁（quasi-isodynamic，QI）仿星器，在实际打造之前，打算先用机器学习与计算机模拟测试，模拟出最佳的结构后再实际打造。预计于2031年打造出测试反应炉，预计打造预算为10亿欧元。
美国自麻省理工学院创业的联邦融合系统（Commonwealth Fusion Systems）则采用环磁机，也是计划于2030年代打造出商用核融合发电，预计建厂于维吉尼亚州，联邦融合系统已经募集资金20亿美元，但是目前反应炉还正在兴建，别说完成电浆生成，或是达到输出大于输出，至于该如何把核融合能量转换为电力，也还没有设想完成。
欧盟主导，印、日、中、俄、美、韩加入的国际热核融合实验反应炉（International Thermonuclear Experimental Reactor，ITER）计划，也采用环磁机，已经严重落后进度，何时能有成果遥遥无期。
其他核融合创业公司还有法国Alcen、德国Bruker、RI研究仪器、意大利ASG超导体、西班牙IDOM共同创立的高斯融合（Gauss Fusion）公司，也是采用仿星器反应炉，5家公司投资800万欧元，德国政府则补助900万欧元成立，预计2040年兴建核融合发电厂，估计预算180亿欧元。
惊奇融合（Marvel Fusion）则采用激光技术，走惯性局限融合（inertial confinement fusion）路线，也就是并不打造电浆空间，而是把氘、氚混合燃料以金属外壳紧紧包覆在小空间中，此金属外壳称为环空器（Hohlraum），用激光聚焦在环空器上加热，使环空器向内部的燃料辐射X射线间接加热，以完成核融合反应，采用间接加热的原因是，比起直接加热，环空器间接加热的方式更均匀对称。
惊奇融合与美国科罗拉多州大学合作创建示范反应炉，预计2027年初激活，惊奇融合于2024年9月B轮募集资金6,280万英镑，另外取得欧盟创新委员会250万英镑补贴，以及最多1,500万英镑投资，预计原型机于2032-2033年完成。
如果上述计划都能顺利，仿星器、环磁机、激光引爆，到底哪个技术才是核融合的“真命天子”？或许2030年代就会揭晓，若又是不断延期、追加预算，那恐怕就只能停留在“未来能源”，但下一步是：如何将发出的能量转换成电力，这也是重大挑战。
（首图来源：Proxima Fusions）
#创业#
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