作者:賴冠伶,創業小聚採訪編輯
![](https://makerpro.cc/wp-content/uploads/2024/07/image-3.webp)
(圖片來源:helion energy官網)
「核融合」技術就像是能源界的聖杯,描繪的是一個沒有碳排放、沒有核廢料,而且能源近乎無限的未來。
近年來,核融合產業吸引了數十億美元的投資,各國企業爭相競逐這項足以改變世界能源格局的技術。
其中一家位於美國西雅圖的核融合新創Helion Energy,以其獨特的「磁慣性融合」技術吸引微軟(Microsoft)、OpenAI等科技巨擘的投資和合作,更計劃挑戰2028年商轉供電,成為全球能源領域的明日之星。
Helion Energy的核融合技術是什麼?為何在生成式AI爆發的現在扮演關鍵角色?
核融合發電:人類的終極能源解決方案?
隨著科技公司競相開發新的、更複雜的人工智慧工具,人們越來越擔心該技術所需耗費的龐大電力。而Helion Energy所研發的核融合技術可能是解方。
Helion Energy由David Kirtley、Chris Pihl等四位共同創辦人在2013年創立。四人先前都曾在華盛頓大學旗下的MSNW公司工作,致力於研究電漿物理學在航太和能源領域的應用,例如火箭推進系統就是其中一個研究項目,而這也讓他們累積了數十年的核融合相關研究經驗。
2010年左右,四人開始構思Helion Energy的雛形,並在2013年正式成立公司。雖然核融合是解決全球能源需求和氣候變遷的潛在方案,但目前尚未證實商業的可能性,而他們卻計畫將這個夢想變成現實。
![](https://makerpro.cc/wp-content/uploads/2024/07/image-4.webp)
helion energy團隊(圖片來源:helion energy官網)
核融合技術是什麼?跟我們所熟悉的核電廠發電方式有什麼差別?
相較於核電廠使用「核分裂」,亦即用重核(如鈾、鈽等)原子核分裂成兩個較輕的核產生能量。而核融合發電,簡單來說就是要製造「迷你太陽」,在極高溫和高壓下將兩個較輕的原子核(通常是氫的同位素氘和氚)融合成較重的氦原子,藉此釋放出巨大能量,且它在加工過程中幾乎不產生廢物或放射性發電的燃料,被視為「能源聖杯」。
![](https://makerpro.cc/wp-content/uploads/2024/07/image-6.webp)
(圖片來源:flickr)
然而,核融合發電技術難度極高,研發和建設成本高昂,且缺乏相關基礎設施。長久以來,科學家們都努力想創造類似的條件。
2022年12月,美國勞倫斯利佛摩國家實驗室 (LLNL) 的科學家們,終於成功克服了這個挑戰,首次實現了「凈能量增益」的核融合反應,也就是說,他們造出的「迷你太陽」產生的能量,比消耗的能量還要多,證明了核融合發電真的可行。
超過30家私人企業投入研發:Helion Energy的關鍵技術如何領先群雄?
目前,全球有超過30家公司投入核融合技術的研發,Helion Energy是最受矚目的公司之一。
Helion的發電機以「氘」和「氦-3」為燃料。氘是氫的同位素,存在於各種形式的重水中,可以輕易的從海水中提煉,而氦-3是融合這些氘原子後的產物。地球海洋中所含有的重水 (D₂O),其所產生的電力足以為目前所有能源需求提供數十億年的電力。
他們採用了「磁慣性融合」技術,利用磁鐵所產生的高磁場來約束高溫電漿體,並透過快速擠壓電漿體產生核融合反應,而不需要像傳統核融合反應爐一樣先產生熱能把水變成蒸汽,再去推動渦輪機發電。此外,相較於多數研究核融合的發電站,Helion Energy的反應爐體積要小得多,成本也只有幾千萬美元。
![](https://makerpro.cc/wp-content/uploads/2024/07/image-7.webp)
helion energy第六代原型機(圖片來源:helion energy官網)
根據執行長David Kirtley的說法,這些相對較小的反應爐可以產生50兆瓦的電力,足以供應約4萬個美國家庭用電。同時,「磁慣性融合」技術直接產生電力的方式,可以降低成本、提高效率且更容易在2028年開始商轉供電。
![](https://makerpro.cc/wp-content/uploads/2024/07/image-8.webp)
Helion energy第七代機型(圖片來源:Helion energy官網)
目前,Helion Energy已經建造了六個原型機,並在2021年6月宣布成為第一家將電漿體加熱到1億度的私人核融合公司。
他們預計今年第七代原型機「北極星(Polaris)」將開始運作,該機型具有更強的磁鐵,脈衝速度將比第六代機型「Trenta」快100倍,具備更好的核融合能量產生環境,如果成功,北極星將成為第一台展示淨電力輸出的核融合設備。
Helion Energy完成E輪募資,Sam Altman是背後最大金主
在需要龐大AI算力的今天,Helion Energy快速發展更吸引眾多科技巨擘的目光。
根據《WSJ》報導,OpenAI正與Helion Energy達成協定,計劃為資料中心提供電力。除了OpenAI之外,Helion Energy也與其他科技巨擘建立了合作關係,微軟去(2023)年就與其簽訂了供電協議,成為了Helion Energy的第一個客戶。
此外,Helion Energy更與美國鋼鐵製造商Nucor展開合作,計劃在2030年建造一座500萬兆瓦的核融合發電廠,這個數量足以為幾十萬戶家庭供電,大約相當於一個傳統發電廠。「核融合發電正在走出聯邦政府資助的研究專案領域,進入工業電力開發領域。」Helion首席執行長David Kirtley對此表示,這是核融合發電即將到來的信號。
![](https://makerpro.cc/wp-content/uploads/2024/07/image-9.webp)
(圖片來源:蘋果WWDC2024發布會)
事實上,Helion Energy成立不久就獲得了關注,2014年更入選Y Combinator孵化器,並計畫在三年內從核融合中創造出「能量」,而當時大多數工程師認為這需要幾十年的時間。
不過,雖然最初的目標是在三年內從核融合中創造出「能量」,但核融合發電的研發卻也需要大量的資金。而現在擔任該公司董事會主席,已投資3.5億美元(約為新台幣107億元)的OpenAI執行長Sam Altman,就成為了Helion Energy的最大金主。
除了Altman在2014年擔任Y Combinator執行長時所提供的150萬美元(約為新台幣4,500萬元)種子輪資金外,Helion Energy已陸續完成5輪募資。
2021年5月,Helion Energy所完成的5億美元(約為新台幣153億元)E輪募資,由Altman領投,前PayPal執行長Peter Thiel的Mithra Capital、Facebook共同創辦人Dustin Moskovitz皆有參與本輪融資。目前,Helion Energy累計募資金額為5億7,780萬美元(約為新台幣177億1,999萬元)。
![](https://makerpro.cc/wp-content/uploads/2024/07/image-10.webp)
「如果Helion取得成功,人們就可以避免氣候災難,並提供更好的生活品質。對我來說,Helion不僅是一項投資,除了OpenAI,這件事也花了我很多時間。」(圖片來源:shutterstock)
「我們需要核融合,我們需要大幅降低太陽能發電和儲能的成本,或其他大規模的解決方案。」Altman將核融合形容為一項能源突破:「如果Helion取得成功,人們就可以避免氣候災難,並提供更好的生活品質。對我來說,Helion不僅是一項投資,除了OpenAI,這件事也花了我很多時間。」
核融合產業蓄勢待發,政府和監管機構的支持是關鍵
儘管核融合產業發展迅速,但要讓核融合發電真正進入主流市場,仍需要克服許多挑戰。除了技術上的突破,政府和監管機構的支持也至關重要。
為加速推動核融合發電的商業化,去年5月美國能源部(DOE)就宣布向8家核融合發電新創投入4,600萬美元(約為新台幣14億元),目標是在5到10年內實現核融合示範電廠。雖然Helion energy未在本次投資名單中,但該計畫也顯示美國政府對於核融合發電的高度關注。
「核融合讓我們能夠在地球上模擬太陽的能量場,並產生能源;」美國能源部長Jennifer Granholm表示,為了讓核融合能夠走出實驗室,美國總統拜登致力於與全國各地的創新研究人員和公司合作。
![](https://makerpro.cc/wp-content/uploads/2024/07/image-11.webp)
(圖片來源:Contrary Research)
在氣候變遷日益受到政府和消費者重視的背景下,清潔能源有效減少碳排放,但要實現核融合發電的商業化,仍需要各國政府和監管機構展開合作。唯有如此,Helion Energy才能實現其創造「清潔、可靠且豐富能源來源」的使命,讓核融合發電早日成為現實。
(本篇文章經同意轉載自創業小聚,原文連結;責任編輯:謝嘉洵。)
- 【創業小聚】「讓所有人都有自己的Siri!」Skymizer推出AI晶片,讓AI無所不在 - 2024/08/27
- 【創業小聚】讓AI縮小又不失準確度,陽明交大出身的峻魁智慧怎麼把車子變聰明? - 2024/08/22
- 【創業小聚】中風風險可以提前檢測、最快只要20秒,博想醫學要讓世界看到台灣技術 - 2024/07/21