有望在 2030 年實現,TAE Technologies 氫硼融合 10 億度

作者 | 發布日期 2022 年 08 月 16 日 10:16 | 分類 核能 , 能源科技 line share follow us in feedly line share
有望在 2030 年實現,TAE Technologies 氫硼融合 10 億度


在核融合競賽中,各團隊都希望這項黑科技帶來低碳、穩定的供電或能源來源,而美國 TAE Technologies 的氫硼融合技術有機會在 2030 年將溫度提高到 10 倍之多嗎?

核融合研究漫長又複雜,為了在地球上打造一個能與恆星媲美的能量設備,科學家們研發出各式各樣的核融合方法,包括「雷射約束核融合」和「磁約束核融合(托卡馬克)」,其中一個較為特別的氫硼融合,其優勢在於不會產生中子,因此不會產生任何放射性廢料。

TAE Technologies 於 1998 年成立,獲得已故微軟共同創辦人艾倫(Paul Allen)、美國石油大王洛克斐勒家族與高盛集團贊助,目前已經募得超過 12 億美元,長期合作夥伴包括Google、雪佛龍與米州住友商事,該技術有別於外觀像甜甜圈的托卡馬克核融合技術,TAE 核融合設備外觀除了有第五代 Norman(諾曼),現也正研發第六代氫硼核反應爐 Copernicus(哥白尼)。

TAE 將在加州歐文市面積約 100,000 平方英尺的設施中建造哥白尼反應爐。第五代諾曼的表現相當好,原先目標是將電漿溫度設定為 3000 萬℃ ,但 TAE 已經證明能夠在 7500 萬 ℃ 下維持電漿,讓公司能提前完成計畫。

不過該公司的目標不僅僅是 1 億 ℃,是 10 億 ℃。只是該技術的挑戰在於,硼是個比氚更大的原子,核心有更多的正電荷,所以在磁約束設計中,你需要更多的能量來才能融合,若說核融合溫度要求已經更高,那氫硼融合需要高達太陽核心 200 倍的溫度,接近 30 億 ℃。

但氫硼融合電廠不會出現熱失控、爐心溶解問題,TAE 執行長 Michl Binderbauer 表示,氫硼也沒有放射性,風險狀況比核分裂更安全,但整個產業都還在努力跟政府討論出監管框架,什麼是公平的、又有哪些能讓公眾感到安心。

去年英國已經頒布核融合相關法規,政府方認為這項技術跟核分裂不同,因此需要不同的法規,美國的核能管理委員會則在過去一年中一直舉行聽證會,討論核融合電廠的審查嚴格程度是否要跟核分裂一樣。

如果有著相同的審查規格,核融合商業化可能還要再延長 10 年,同時成本也會提高,那麼現在商用氫硼核融合的成本落在哪?假設一切按計畫進行,核融合電廠有機會在 2030 年代初到中期進入能源市場,用來支撐再生能源的電網。

Binderbauer 表示,美國燃氣發電成本約為每度電 1 到 2 美,安全性較高的核能則比較貴、約為每度電 10~15 美分,預計團隊的第一代電廠可以落在 6~7 美分。”

(首圖為諾曼,來源:TAE