德國(guó)重金押注核聚變？

柏林希望核聚變技術(shù)能為德國(guó)提供充足、清潔且可靠的能源，但批評(píng)者認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)浪費(fèi)大量資源，無(wú)法解決當(dāng)下的能源和氣候危機(jī)。

德國(guó)，一直是全球能源需求和氣候轉(zhuǎn)型的前沿陣地，依然面臨著巨大的能源挑戰(zhàn)。盡管可再生能源，尤其是風(fēng)能和太陽(yáng)能，近年來(lái)在德國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的占比不斷上升，但該國(guó)仍然嚴(yán)重依賴化石燃料來(lái)滿足工業(yè)和民用能源需求，特別是在汽車制造和化學(xué)工業(yè)等能源密集型領(lǐng)域。為了推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型，德國(guó)政府已設(shè)定目標(biāo)，到2045年實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放，并計(jì)劃在2038年之前徹底淘汰煤炭。

在這一背景下，德國(guó)政府將目光投向了新興的綠色能源技術(shù)，尤其是核聚變。2023年，德國(guó)宣布完全退出核電，未來(lái)的能源戰(zhàn)略將依賴綠色氫氣、太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源以及更具前瞻性的核聚變技術(shù)。

未來(lái)的“能源圣杯”

核聚變，這項(xiàng)模擬太陽(yáng)能源過(guò)程的技術(shù)，一直被視為提供清潔、無(wú)限能源的潛力來(lái)源。與核裂變不同，核聚變通過(guò)將輕原子核融合釋放能量，并且不會(huì)產(chǎn)生放射性廢物，因此被認(rèn)為是解決全球能源需求和氣候變化的理想選擇。德國(guó)希望通過(guò)加速這一技術(shù)的研發(fā)，確立在全球能源領(lǐng)域的技術(shù)主導(dǎo)地位。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，德國(guó)政府近日公布了一項(xiàng)加速核聚變技術(shù)發(fā)展的行動(dòng)計(jì)劃，計(jì)劃投資17億歐元（約19.8億美元），致力于建設(shè)世界上首座聚變反應(yīng)堆。德國(guó)亞琛弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所的核聚變研究專員莎拉·克萊因（Sarah Klein）表示，投資核聚變技術(shù)是“明智的長(zhǎng)期戰(zhàn)略賭注”。她強(qiáng)調(diào)，核聚變與可再生能源可以互為補(bǔ)充，幫助德國(guó)在逐步淘汰化石燃料的過(guò)程中保持能源安全。

核聚變的研發(fā)不僅僅是德國(guó)的專利。美國(guó)、中國(guó)、日本和英國(guó)等國(guó)家均在這一領(lǐng)域投入了巨額資金，數(shù)十家私營(yíng)企業(yè)也紛紛加入到核聚變技術(shù)的研發(fā)競(jìng)爭(zhēng)中。弗勞恩霍夫的克萊因認(rèn)為，“世界上最具創(chuàng)新力的經(jīng)濟(jì)體已經(jīng)在核聚變方面進(jìn)行了大量投資，因此，德國(guó)在此領(lǐng)域的投資對(duì)于未來(lái)的高科技行業(yè)至關(guān)重要。”

除了科學(xué)研究，核聚變的突破也將推動(dòng)超導(dǎo)磁體、高功率系統(tǒng)、先進(jìn)材料、機(jī)器人技術(shù)等其他關(guān)鍵領(lǐng)域的創(chuàng)新，進(jìn)一步提升德國(guó)在全球市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。

批評(píng)者聲音

然而，核聚變的高昂成本引發(fā)了部分批評(píng)者的質(zhì)疑。許多人認(rèn)為，德國(guó)不應(yīng)將大量資源投入到一項(xiàng)尚處于實(shí)驗(yàn)階段的技術(shù)上，而應(yīng)將這些資金投入到已經(jīng)成熟并可以立即應(yīng)用的可再生能源項(xiàng)目，諸如風(fēng)能、太陽(yáng)能及其存儲(chǔ)技術(shù)。批評(píng)者認(rèn)為，核聚變的實(shí)際應(yīng)用至少還需要幾十年，不能滿足當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型的緊迫需求。

盡管如此，克萊因與馬克斯·普朗克等離子體物理研究所的西比勒·君特（Sibylle Günter）依然堅(jiān)信，核聚變與可再生能源并非競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，而是可以互相補(bǔ)充。“風(fēng)能和太陽(yáng)能不能連續(xù)供電，而核聚變能夠提供穩(wěn)定的能源供應(yīng)，”君特強(qiáng)調(diào)，聚變也能夠?yàn)楣I(yè)領(lǐng)域提供高溫?zé)崮埽踔劣糜诰G色氫氣等合成燃料的生產(chǎn)。

盡管科學(xué)家們已在2022年底成功實(shí)現(xiàn)了凈能量增益——即核聚變反應(yīng)釋放的能量超過(guò)了用于實(shí)現(xiàn)反應(yīng)所需的能量，但聚變發(fā)電商業(yè)化依然充滿挑戰(zhàn)。約翰·霍普金斯大學(xué)的丹尼爾·卡門教授認(rèn)為，核聚變的原型將在未來(lái)十年內(nèi)進(jìn)入電網(wǎng)試點(diǎn)階段，甚至可能更早。

然而，克萊因和君特等專家表示，盡管進(jìn)展令人振奮，核聚變的商業(yè)化仍然是一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)。克萊因指出，盡管核聚變有著巨大的潛力，但它目前無(wú)法替代已經(jīng)成熟的可再生能源技術(shù)，也不能解決當(dāng)前的能源需求。

西比勒·君特預(yù)計(jì)，第一批聚變發(fā)電廠可能會(huì)在大約二十年內(nèi)并網(wǎng)。但她也提醒道：“問(wèn)題是，我們今天是否準(zhǔn)備好為這項(xiàng)技術(shù)的未來(lái)應(yīng)用進(jìn)行投資，以應(yīng)對(duì)未來(lái)不斷增長(zhǎng)的能源需求？”

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