美國日前宣布核融合技術重大突破，達150%能源淨增益。此為美國勞倫斯利佛摩國家實驗室。Twitter by Gaston Giribet
美國能源部日前宣布，科研人員在核融合實驗中，首度達到150%能量淨增益。這項刷新歷史的重大突破，將有助發展潔淨能源。不過，究竟我們與核融合發電的距離有多遠？能源「聖杯」爭霸戰開打，台灣部署了嗎？
《CNN》報導，數十年來人們不斷嘗試透過核融合方式取得用之不竭的乾淨能源，1951年人造核融合首次成功，終於在70年後，藉由核融合反應達到「能量淨增益」（net energy gain）。
何謂能量淨增益？指的是產出的能量高於引發反應所輸入的能量，愈高代表發電效益愈好。
美國勞倫斯利佛摩國家實驗室（LLNL，Lawrence Livermore National Laboratory）的國家點火設施（NIF，National Ignition Facility），近期採取「慣性局限融合」（Inertial confinement fusion）技術，成功將192束超高能量的雷射光束，發射到含有氫的同位素（氘跟氚）的微小圓柱容器中。接著將其加熱至攝氏1億度，創造如太陽中心高溫、高壓的環境，以誘發核融合反應、產生更巨大的能量。
台灣時間13日晚間11點，美國能源部長葛蘭何（Jennifer Granholm）協同實驗室研究人員出席記者會，並宣示這項突破性進展。葛蘭何表示，「國家點火設施的研究員奉獻生涯，希望見證核融合燃燒釋放巨大能量。」
美國能源部國家核子保安局副局長亞當斯接著說明，國家點火設施2021年曾透過核融合技術創下最高70％的能量淨增益，本次研究員使用2.05百萬焦耳（MJ）的原料，成功釋放出約3.15百萬焦耳的能量，淨能量增益達150%，也就是「輸出能量為輸入的1.5倍。」將有助未來國防發展，利用潔淨能源推動減碳。
我們與核融合發電的距離
《衛報》報導，目前研究顯示，核融合仍處於消耗電力比產生電力更多的困局。科學家普遍認為，核融合輸出能量至少要是輸入能量的10倍，才有機會達到「收支平衡」。
法國原子能委員會（French Atomic Energy Commission）專案經理李法佛（Erik Lefebvre）也強調，要達到商業運轉規模，釋出能量要達到30倍以上。以目前情況來說，就算核融合技術前景可期，距離發電至少還得再等20-30年，畢竟科學界也是耗費60年之久、投入巨額資金才有今天的突破。
當全世界為核融合技術突破大張旗鼓喝采時，不少專家、學者持保留態度，認為「遠水救不了近火，核融合仍無法成為氣候變遷和能源危機的救命靈丹。」
面對2050年淨零排放目標在即，這項前瞻技術已成為各國競逐的能源「聖杯」。包括美國、中國、歐盟、日本、南韓、巴西等國都致力研發核融合技術。
《CBS News》指出，目前全球最大的核融合研究計畫是由35國政府集資約220億美元的「國際熱核實驗反應爐」（ITER，International Thermonuclear Experimental Reactor），盼在2025年有較好成果出爐。
台灣國科會已投入研究
成大太空與電漿科學研究所副教授張博宇，日前接受台灣科技媒體中心（SMCTW）訪問。他分析，這次技術突破最大意義在於，人類首次透過可控制的反應過程，達到輸出能量大於輸入能量（能量淨增益），這是實現核融合發電的第一步。
原能會核能研究所副所長李海光也回應，核融合發電與現有核分裂電廠型態完全不同。核分裂會產生輻射物質與核廢料，目前國內尚未有較佳的處理方式。相較之下，核融合發電燃料取之不盡，亦不需處理放射性廢料。
國科會表示，台灣已規劃投入核融合關鍵技術研究，預計部署不同團隊進行高功率雷射電漿、磁約束高溫電漿實驗及理論研究，並深化國際合作以強化研究量能。
談及核融合技術成果對國內啟示，李海光強調，「核融合最重要的核心科技為高溫電漿物理，低溫則可運用在民生領域。」舉凡鋰電池、半導體製程、隔熱膜等，若能整合各界力量進行研究，成果將不容小覷。
目前全球企業家與投資人，包含微軟創辦人比爾蓋茲和電商龍頭亞馬遜CEO傑夫・貝佐斯，都已將注意力轉向該領域。核融合技術帶領全球邁入下一個能源里程碑，盼能吸引更多政府、民間資源挹注，拓展合作與研究。