有望在2030年实现,TAE Technologies氢硼融合10亿度

在核融合竞赛中,各团队都希望这项黑科技带来低碳、稳定的供电或能源来源,而美国TAE Technologies的氢硼融合技术有机会在2030年将温度提高到10倍之多吗?

核融合研究漫长又复杂,为了当地球上打造一个能与恒星媲美的能量设备,科学家们研发出各式各样的核融合方法,包括“激光约束核融合”和“磁约束核融合(托卡马克)”,其中一个较为特别的氢硼融合,其优势在于不会产生中子,因此不会产生任何放射性废料。

TAE Technologies于1998年成立,获得已故微软共同创办人艾伦(Paul Allen)、美国石油大王洛克菲勒家族与高盛集团赞助,目前已经募得超过12亿美元,长期合作伙伴包括Google、雪佛龙与米州住友商事,该技术有别于外观像甜甜圈的托卡马克核融合技术,TAE核融合设备外观除了有第五代Norman(诺曼),现也正研发第六代氢硼核反应炉Copernicus(哥白尼)。

TAE将在加州欧文市面积约100,000平方英尺的设施中建造哥白尼反应炉。第五代诺曼的表现相当好,原先目标是将电浆温度设置为3000万℃ ,但TAE已经证明能够在7500万 ℃ 下维持电浆,让公司能提前完成计划。

不过该公司的目标不仅仅是1亿 ℃,是10亿 ℃。只是该技术的挑战在于,硼是个比氚更大的原子,核心有更多的正电荷,所以在磁约束设计中,你需要更多的能量来才能融合,若说核融合温度要求已经更高,那氢硼融合需要高达太阳核心200倍的温度,接近30亿 ℃。

但氢硼融合电厂不会出现热失控、炉心溶解问题,TAE首席执行官Michl Binderbauer表示,氢硼也没有放射性,风险状况比核分裂更安全,但整个产业都还在努力跟政府讨论出监管框架,什么是公平的、又有哪些能让公众感到安心。

去年英国已经颁布核融合相关法规,政府方认为这项技术跟核分裂不同,因此需要不同的法规,美国的核能管理委员会则在过去一年中一直举行听证会,讨论核融合电厂的审查严格程度是否要跟核分裂一样。

如果有着相同的审查规格,核融合商业化可能还要再延长10年,同时成本也会提高,那么现在商用氢硼核融合的成本落在哪?假设一切按计划进行,核融合电厂有机会在2030年代初到中期进入能源市场,用来支撑再生能源的电网。

Binderbauer表示,美国燃气发电成本约为每度电1到2美,安全性较高的核能则比较贵、约为每度电10~15美分,预计团队的第一代电厂可以落在6~7美分。”

(首图为诺曼,来源:TAE)