新創團隊野心大,將以低成本打造核融合發電站

作者 | 發布日期 2014 年 08 月 19 日 18:11 | 分類 尖端科技 , 核能 , 能源科技
14081901-01

來自美國華盛頓的能源新創公司 Helion Energy,對核融合發電抱有巨大野心,計畫在三年內建造「輸出能量大於輸入能量」的核融合發電站,不僅如此,他們認為打造核融合反應爐的價格只需要幾百萬美元就可以達成,日前並完成首輪募資,有兩家公司 Y CombinatorMithril Capital Management 投資 150 萬美元。



Helion Energy 由四位來自 MSNW 科學家所創立,MSNW 是從華盛頓大學獨立出來的公司,聚焦於將電漿物理學的相關研究轉化為航空與發電等商業應用,當初他們離開的原因是希望借助其它領域的電子設備技術,做出磁侷限核融合反應爐。到目前為止,Helion Energy 已投入 10 年的時間研究核融合的可行方式,最近研究團隊發現空間推進的技術配上智慧電網能用來控制磁場,甚至能「擠壓」其內的電漿提升核反應速度。

但這家公司並不打算一開始就設計大型發電廠,而是想與小型且分散式的發電站競爭,一來所需投入的成本較少,是其它百億等級起跳的大型核融合發電計畫的零頭,Helion Energy 的執行長柯特利(David Kirtley)表示這個反應爐「只需要幾百萬美元」;二來競爭者較少,某些採取傳統柴油發電方式的地區因交通不便,燃料運輸成本高,目前沒有好的方式能滿足這些市場的需求,對 Helion Energy 來說相對機會較大。

14081901-02

研究團隊表示這個新的核融合發電站在供電價格方面將具有龐大優勢,它的燃料來自氘(氫的同位素)與氦-3(Helium 3),作用原理先將兩者加熱成電漿狀態,再用強大的磁場施加壓力與提高溫度,在高溫下(超過攝氏 1 億度)氘與氦-3 的原子核將融合在一塊,並釋放帶電粒子;帶電粒子脈衝時,經電磁感應直接發電,而不像傳統核融合需藉由蒸氣渦輪機產生電力,因此能源效率較高,預期產生的能量是輸入能量的 8 倍。燃料便宜加上不需要昂貴的渦輪機,讓建造成本下降許多,換算每度電均化成本為 0.04 美元,合約新台幣 1.2 元,比目前多數的能源都便宜。

在理想的狀態下,Helion Energy 預計將在未來幾年上軌道,他們希望達成損益平衡點,並在 C 輪融資中募集大量資金,建造能提供可靠、零污染排放、沒有任何核廢料的反應堆,最終發展成大型的發電站,讓人類脫離依賴石化燃料的生活。

相較於 Helion Energy 短小精悍的計畫,其它的核融合計畫就像是巨無霸,例如位於法國的國際熱核融合實驗反應爐(International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER),整個工程耗資 140 億美元,採用托卡馬克(tokamak)設備,以超導磁鐵將氫同位素聚集在一起,將電漿加熱到攝氏 2 億度,預計將在 2027 年達成淨能量效益大於零;另外 2013 年美國國家點燃設施(National Ignition Facility, NIF)首次實現的「受控制核融合反應」,共費時 13 年、耗資近 40 億美元才達成。因此 Helion Energy 嘗試以最少的資金、更短的時間建立能實際應用的核融合反應爐,並且挑戰輸出能量大於輸入能量的目標,可說是相當大膽的嘗試,若真的能成功,將為能源工業帶來重大突破,核融合將不再是永遠的「未來」的能源。

(圖片來源:Helion

 

延伸閱讀

能源里程碑:美國成功在實驗室通過核融合反應 

關鍵字: ,

發表迴響