德國聯邦政府日前宣布,將在今年9月啟動一項競爭型補助計畫,支持磁約束與雷射核融合兩種技術各一家企業興建示範電廠,並同步公布全國3大核融合研發中心布局,意圖在核融合技術領域搶先美中,率先實現商業化轉換。
現象觀察
核融合技術被視為未來清潔能源的重要選項,其運作原理與太陽相同,通過讓兩顆輕原子核在超高溫下融合,釋放大量能量。相比目前核電廠使用的核分裂技術,核融合不需燃燒化石燃料,且產生的放射性廢棄物也較少。然而,科學界經歷數十年研究,至今仍未成功建成可持續發電的商業核融合電廠,技術仍面臨極高門檻。
原因剖析
核融合技術面臨的主要挑戰包括如何在超過攝氏1億度高溫下維持穩定反應,以及開發耐高溫材料與燃料循環等技術難題。德國聯邦研究、科技及航太部長貝爾(Dorothee Bär)與各邦政府共同宣布,將設立3個核融合研發中心,串聯全德30多所大學、研究機構及企業,並規劃投入約90億歐元(約新台幣3,300億元),加速核融合技術發展。
影響評估
此次德國公布的3大研發中心各有分工,第一個研發中心聚焦「磁約束核融合」,由新創公司Proxima Fusion與馬克斯普朗克電漿物理研究所(IPP)合作,發展以磁場控制高溫電漿的技術。第二個研發中心聚焦「雷射核融合」,由Focused Energy、Marvel Fusion及歐洲X光自由電子雷射(European XFEL)等機構合作,研究如何利用高能雷射瞬間壓縮燃料,引發核融合反應。第三個研發中心設於卡爾斯魯爾理工學院(KIT),將研發反應器耐高溫材料、燃料循環及核廢料處理等技術,目標突破當前核融合商業化瓶頸。
趨勢預測
德國預計9月正式啟動「里程碑計畫」,開放企業申請示範電廠競爭型補助。磁約束與雷射核融合兩條技術路線將各選出一家企業,依技術發展進度分階段撥款。聯邦政府預計於2030年代中期,再決定未來優先發展哪一種技術路線。目前美國與中國仍是全球核融合技術的領先與競爭者,德國去年10月提出「核融合行動計畫」,盼藉深厚基礎科學實力與工業製造技術,建立完整核融合產業鏈。
從產業面來看,德國此次的大舉投資,不僅有望加速核融合技術的商業化進程,還可能成為全球能源轉型的重要推動力。若能成功突破技術瓶頸,核融合將成為未來清潔能源的關鍵解決方案。
德國的這一舉措無疑為全球核融合技術的研究與應用注入了強心針。然而,技術難題依然存在,能否如期實現商業化轉換仍需進一步觀察。對於一般民眾而言,了解核融合技術的進展及其潛在影響,將有助於形成更全面的能源觀念。
本文改寫整理自公開新聞來源,原始報導由科技新報發布。
常見問題 FAQ
德國為什麼要在核融合技術上投入巨額資金?
德國投入巨額資金的主要原因是希望在全球核融合技術競賽中佔據先機,通過建立完整的核融合產業鏈,加速技術商業化轉換,同時減少對化石燃料的依賴,實現環境可持續發展。
核融合技術有哪些主要挑戰?
核融合技術的主要挑戰包括在超過攝氏1億度高溫下維持穩定反應、開發耐高溫材料、解決燃料循環問題等技術難題。
德國的3大核融合研發中心分別是什麼?
德國的3大核融合研發中心分別是:1. 磁約束核融合研發中心,由Proxima Fusion與馬克斯普朗克電漿物理研究所合作;2. 雷射核融合研發中心,由Focused Energy、Marvel Fusion及歐洲X光自由電子雷射等機構合作;3. 卡爾斯魯爾理工學院,研發反應器耐高溫材料、燃料循環及核廢料處理等技術。
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