《文茜的世界周報》面對全球暖化溫室氣體排放量一直上升,科學家在擁核及反核中尋找核融合電廠第三條路
【核能源一直有著爭議性的歷史,但很多能源專家都說,核能對於全球能源及對抗暖化扮演重要的角色。法國能源科學家正努力以新科技讓核能源更安全、更便宜,也就是「核融合」。什麼是核融合?世界周報專題報導。如果我們能找到如何控制地表上核融合的動能,將可徹底改變全球能源供應。】
{內文}
一說起「核」這個字,你會想到什麼呢?
(耶魯大學氣候變遷傳播計畫主持人/Anthony Leiserowitz)
多數人一提起核子會先想到核戰,或是蕈狀雲,再加上一些大的核災事故,像是美國三哩島 俄國車諾比事件,還有比較近期的福島核災,這些事件使人們對核能科技的觀感發生了巨大且深遠的影響
1979年的美國賓州三哩島事件,部分爐心熔毀加上放射性物質外洩,最後耗費10億美元善後,三哩島事件挑起全球對核安的恐懼,此後美國修訂更嚴格的核能標準,核電廠造價翻升也幾乎沒有再建。
美國自1996年以來,僅在田納西建了一座新的核反應爐,1986年的車諾比事件以及2011年的福島核災,讓核能推動越發雪上加霜,人們非常害怕,長期的輻射對人類造成的影響。
(加州大學洛杉磯分校訪問學者/M. Sanjayan)
我想說的是,如果我家附近要蓋核電廠,我大概也會滿緊張的,然而身為一位環保人士,這讓我感到十分矛盾,因為核電廠不會排放二氧化碳,而二氧化碳正是全球暖化的元凶
(影集《Years of Living Dangerously》)
發現林火不再是乾季的專利,一年四季都可能發生
(美國加州大學柏克萊分校核子工程教授/Per Peterson)
當我們看著地球的極端氣候,我們應該要捫心自問,到底該如何解決氣候變遷的問題呢,如果摒棄核能不用,解決(氣候)問題將會困難許多
一些科學家開始跳脫框架思考,難道在擁核與反核之間,就沒有第三條路可走了嗎?其實不然。
當我們一講到核能發電,你大概會想到核分裂(nuclear fission) ,就是現在利用原子裂變產生能源,不過其實核能還有另一種型式,而且產生的能源更加驚人,各位觀眾,核融合(Fusion)
(托卡馬克能源物理學家/Melanie Windridge博士)
核融合被稱為是能源的「聖杯」
(托卡馬克能源物理學家Mikhail Gryaznevich博士)
我們每天都看到核融合在我們面前發生,因為太陽的能量就來自於核融合反應,只是我們要在地球複製太陽的核融合
核融合不是新的概念,早自1920年代起,科學家就不斷找尋實現核融合的方法,如果人類能夠造出一個「人造太陽」,地球上所有的能源問題都將不再是問題。美國CNBC電視台,製作長達22分鐘的核融合專題,帶領大家認識這個,既可以解決地球暖化,而且幾乎沒有殘餘輻射的未來能源希望。
核融合必備條件為極度高溫以及極度高壓,如此一來氫原子(氘 氚)才能融合在一起形成氦原子,在這個過程中原子會失去一些質量,轉化成為龐大能源,核融合反應產生的能源,是現行核分裂發電量的四倍,更是燃煤或天然氣發電量的將近400萬倍。
(General Fusion CTO Michael Delage)
換個具體的例子,也就是2磅的熔合燃料產生的能源,等同於5萬5000桶原油生的電
(勞倫斯利佛摩國家實驗室專案負責人/Mark Herrmann)
核融合發電也不會產生溫室氣體,核融合所需的燃料垂手可得,地球上每個角落都有,即使有輻射也是半衰期極短,而且不會熱失控就是那麼安全的系統
目前最接近核融合這個夢想的,是正在法國興建的ITER計劃。
國際核融合實驗反應爐計劃(ITER,International Thermonuclear Experimental Reactor),簡稱ITER,目的是建造目前世界上,規模最大的核融合反應爐。ITER的源起要追溯到35年前,在日內瓦的一場領袖高峰會,到現在 中國 歐盟 印度 日本 韓國 俄羅斯和美國都共同出資,建造這座地表最大,托卡馬克核融合反應爐。反應爐現在仍在興建中,一旦完工,將比現有最大托卡馬克反應爐大上兩倍,將可產生500百萬瓦的能量,火力發電則為50百萬瓦,ITER首階段目標並非產生能源,雖然計劃最終是希望能夠商轉。
(ITER電子迴旋部門負責人/Mark Henderson)
我估計ITER的托卡馬克核融合反應爐,將在2024年建成,目標是在2035年進行核融合實驗,大概在2040年,聽起來是很久以後的事,我們就能搜集到足夠的數據,以建造下一個世代的實驗爐
這是一個長遠的計劃,不過即使ITER計劃都如期進行,如何把這個裝置轉化成商轉的反應爐,目前還尚未可知。但是為了讓地球不在極端氣候中毀滅,同時確保全球能源穩定供應,挑戰核融合是值得的。
(ITER電子迴旋部門負責人/Mark Henderson)
目前ITER計劃耗資200億美元,如果把當年送阿姆斯壯登月的金額,換算成今日的價格大約是1200億美元,我們還差的遠呢
截至2019年為止,全球31個國家有450座核電廠在運轉中,在部分國家 例如法國 匈牙利 斯洛維尼亞和烏克蘭,全國有超過50%的電力來自於核能發電。現今核能發電約占全球總電量10%,單以低碳發電量來說 占比為29%,若光以美國的低碳發電 則占比為55%,中國大陸 印度和俄羅斯,仍在積極快速興建新核電廠,但是在美國,全國1/3因效能不佳,面臨提前退役的困境,氣候變遷運動人士說,這世界必須要減碳,善用我們手邊的資源趁現在還不算為時已晚。
(ITER電子迴旋部門負責人/Mark Henderson)
我們必須轉向核融合發電,轉向太陽能 風電,轉向地熱 轉向水力發電,我們必須盡全力擺脫排碳
(紐約大學新聞系教授/Charles Seife)
我認為實現核融合發電的快慢,取決於政治人物的一念之間,端看我們的政府願意花多少錢來資助
中國大陸自上世紀五十年代,就開始對核融合的研究。1999年正式立項,建造托卡馬克裝置,創造「人造太陽」。目前 大陸中科院等離子體所,自主發展了68項關鍵核心技術,建成了20個國際先進的平台和系統,創造了101.2秒穩態長脈衝,高約束等離子體運行的世界紀錄,在可控核融合領域,中國正在完成由跟跑 並跑到領跑的華麗轉身。
(大陸中科院等離子體所副所長/宋云濤)
我們夢想就是把這個任務,在2020年底要完成工程設計,同時我們要自主一些關鍵的大部件的研發,我們想到那個時候,我們能夠具備建造中國核融合工程反應爐,如果這個建成了將是世界上第一個
核融合研究通常由政府的實驗室主導,像是勞倫斯利佛摩國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory),或是橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory),但是近年來 一些私人企業也加入戰局,包括加拿大的General Fusion,目標是在2030實現核融合發電。還有一些巨擎加入行列,像是亞馬遜創始人貝佐斯以及微軟創辦人比爾蓋茲,還有Paypal共同創辦人Peter Thiel,數十家企業都在追尋,找出煉製這個能源靈丹妙藥的終極之路。
(General Fusion創辦人/Michel Laberge)
地球上的能源市場,大約是一年一兆美元,只要我們能夠分個一小口,就能從一兆美元分到可觀的利潤
(ITER電子迴旋部門負責人/Mark Henderson)
如果你問我研究核融合最大挑戰在哪裡,我不會認為如何放火,燒出1億5000萬度高溫是挑戰,我認為最大的挑戰是我們的意志,核融合或許不會在我有生之年實現,但是我的孫兒輩或曾孫輩能夠成真
https://www.youtube.com/watch?v=iDOhtuLQ0jo
博克萊完工 在 法國生活日記 Facebook 的精選貼文
《花都每日小知識》-西元1889年完工的巴黎鐵塔高達324公尺,當時稱霸人類最高建築物寶座長達42年之久(1930年紐約克萊斯勒大廈完工始被超越),就算是128年後的今天在巴黎也還是最高的建築物,未曾改變。
巴黎鐵塔屆當年轟動世界的萬國博覽會後大大出名,全球各地開始出現仿製品,不論是美國賭城、中國、日本、德國、墨西哥、波蘭、捷克、杜拜...等都有或大或小的巴黎鐵塔身影,但是你們知道世界上第一個複製巴黎鐵塔的國家與城市是那裡呢?
答案是:英國蘭開夏省濱海的黑潭市(Blackpool)。
當年,巴黎鐵塔姐姐完工後五年,黑潭市內就搭起了高達158公尺的鐵塔妹妹-黑潭塔,雖然身高只有姐姐的ㄧ半高,但是到現在也有123歲了,而且就矗立在海港邊,乍看之下也好壯觀,在這邊有沒有人親眼看過這Blackpool的巴黎鐵塔妹妹的呢?!
另外,如果東京鐵塔不算Copy的話,那麼全球最高的巴黎鐵塔分身位在美國賭城Las Vegas,高達165公尺,而中國山寨版的鐵塔知名的有兩座-深圳世界之窗&杭州天都城的巴黎鐵塔都是原作1/3高度的108公尺,深圳那個聽說整點時也還會閃燈呢!
PS:這張照片本來是情人節要PO的,擱著擱著就來當今天的背景圖吧!:)
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