從核聚變中獲得豐富的零碳能源一直被全人類視作圣杯般的理想。近日，技術上的進步以及初創公司大量涌現為聚變行業注入了新的樂觀情緒，但專家提醒稱，實現聚變能的利用仍然任重而道遠。

美籍德裔物理學家、億萬富翁企業家Frank Laukien，一個冷靜而理性的跨國公司CEO。在其漫長的職業生涯中，他將波士頓郊外的Bruker Corporation打造成了全球領先的科學儀器制造商之一。

然而，最近在柏林舉行的Forum Fusion會議上，Frank Laukien拿著麥克風顯得異常興奮。他宣稱科學家將在20年內實現太陽燃燒過程的模擬，并由此在地球上生產無盡的綠色能源。“想要全面的可再生能源供應，就需要將核聚變作為風電和太陽能之外的第三支柱，”Laukien說道。“核聚變是實現無碳化未來的關鍵。”

一些觀察者對Laukien的說法持懷疑態度，這也是可以理解的，因為核聚變已經被翻來覆去討論了很多年，并且仍存在諸多技術挑戰，以至于其實現(如果真的有可能的話)似乎總是在遙不可及的未來。甚至有批評者認為追求核聚變只是為了將人們的注意力從當下的溫室氣體減排上轉移走。

一項行業調查顯示，核聚變能源初創公司已被注資超47億美元。

然而，美國和英國最近在技術上取得的突破，再加上全球能源供應鏈的不安，人們開始重新思考核聚變的可能。去年12月，加州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)的科學家實現了聚變點火——即核聚變反應進入自持狀態的點。2021年末，英國的歐洲聯合環(JET)設施的科學家在短時間內產生了11MW功率等離子體。來自美國能源部(DOE)、德國和英國政府等機構的資金開始流向私立聚變公司，私人投資者也對這些公司進行了大筆投資。據2022年聚變工業協會(FIA)的一項調查，已有總計超過47億美元的資金被注入聚變能初創公司。

自20世紀50年代以來科學家們就開始研究核聚變——與核裂變分裂原子相反，核聚變將原子結合從而產生能量。然而，建造聚變發電站的前景十分渺茫，且預期成本也非常高，這導致相關研發工作一直由政府資助項目主導。聚變領域內的各種失敗和延期已經如此深入人心，甚至有人調侃道所謂的聚變常數就是一直還有30年才能成功。

全球最大的聚變工程項目國際熱核聚變實驗堆(ITER)始于1985年，由前美國總統羅納德·里根和前蘇聯領導人弗拉基米爾·戈爾巴喬夫發起。目前在35個國家的合作下，該項目正龜速推進中，南法Cadarache地區的ITER反應堆仍處于建設狀態，沒有取得任何實質性的結果。

英國牛津 Culham聚變中心，放電實驗開展時磁真空室中的等離子體輝光

如今，越來越多的企業家和科學家認為需要采取非政府主導的方法，規模小靈活性高的私人公司在建造反應堆方面可能會有更好的機會。德國馬克斯·普朗克等離子物理研究所所長Sibylle Günter表示：“過去的兩年中，核聚變研究取得了很大的成功，我們正越來越接近無盡能源的美好愿景。”

近日，Frank Laukien加入了一個追求 “先進科技”的企業家群組，后者共同創辦了以德國數學家Gauss命名的Gauss Fusion公司。該公司聚集了意大利、西班牙、法國和德國的頂尖科學家與高科技公司，擁有聚變相關領域內從磁體到表面材料的各種專業知識。

而Gauss Fusion也僅僅是近年全球聚變領域新成立的30多家公司之一。這些公司預計實現聚變能供應的時間節點各有不同。微軟已與美國初創企業Helion簽訂合同購買50MW的聚變電力，Helion聲稱將在2028年交付電力。但人們普遍認為這是一次炒作，因為五年內就建成并網發電的聚變堆幾乎毫無可能。其他公司則表示將在30年代初推出原型堆。

普林斯頓大學研究者估計一個1000MW聚變電站的成本可能在27億到97億美元之間。Laukien則算出2,000~3,000MW的商業電站成本約為110億美元。

美能源部長稱近期激光聚變領域的突破是“21世紀最令人矚目的科學成就之一”。

2021年，歐洲頭部聚變研究機構聯合成立的組織EuroFusion的CEO Tony Donné對《自然》雜志表示：“私人公司說他們將在十年內實現聚變，但那只是為了吸引投資者” 。 在本月早些時候的Forum Fusion上，他注意到了這種新涌現出的樂觀情緒并告訴觀眾：“我們需要將風投者的速度和公共研究的整體觀結合起來。”。

核裂變和核聚變都是利用高能中子發生核反應來加熱水，產生蒸汽驅動汽輪機發電。但這兩種方法在本質上是不同的：在核裂變中，重鈾原子被分裂，釋放出中子引發鏈式反應。而在核聚變中，兩個氫原子被結合成一個氦原子，這個過程也會釋放出中子，最終產熱燒水。

裂變堆有可能會發生熔堆事故并釋放大量輻射，而聚變堆在受到擾動時直接就停堆，在生產過程中也不會積累需長期貯存處置的高放廢料。聚變反應的一種燃料是被稱為氘的氫同位素，它大量存在于自然界中且無放射性。所需的另一種氫同位素氚則非常稀有，但可以通過嵌入反應堆壁面的鋰來進行化學增殖與循環。核聚變的擁護者稱一克燃料就可以提供相當于11噸煤的能量，而且無二氧化碳排放。(待續)