新創 December 25, 2023

核融合新創


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Open AI執行長奧特曼(Sam Altman)支持的核分裂新創公司「Oklo」即將以8.5億美元上市,距離他朝著人工智慧與清潔能源驅動的未來,又更近了一步。

奧特曼與Oklo有著悠久的歷史。他在2013年Oklo創辦人創辦公司時就認識了他們,並於2014年將他們招募到自己的創業加速器Y Combinator,且投資了該公司。2015年,奧特曼成為董事會主席,目前仍持續擔綱這個角色。

總部位於加州的Oklo,正在開發一種小型模組化核反應爐設計,並計劃向競爭激烈的電力市場出售電力,像是售予企業和工業公司那些風能、太陽能開發商提供的無碳電力。

核分裂可以在不排放溫室氣體的情況下產生能源,而且與太陽能等其他技術不同,它可以每天24小時不間斷地發電。目前,核分裂發電廠提供了美國近20%的電力。

Oklo計劃在愛達荷州和俄亥俄州交付第一座反應爐,並且必須通過美國核能管理委員會嚴格的許可程序。它還與美國能源部和美國國家實驗室合作開發核燃料回收技術,為其反應爐和其他反應爐提供燃料。

為何投資核電?

奧特曼告訴《華爾街日報》,讓AI和能源變得廉價和源源不絕,是緊密相連的。因為未來的AI系統將需要大量的能量,核融合與核聚變能提供這些能量。而AI愈來愈進步,也有助於幫助設計核能系統。

此外,奧特曼也也提到核能產業可以生產「比任何其他產業都更划算的交易。」

Oklo預計,在穩定狀態下,一座50兆瓦發電廠的年收入為3,600萬美元,現金流為2,900萬美元。即使扣除加油的資本成本,在40年的使用壽命內,也可以實現約10億美元的累計現金流。

這是為什麼該公司認為,按容量計算,與其他新創清潔能源公司相比,它8.5億美元的估值很便宜。

不過,Oklo的多個發電廠容量僅為15兆瓦至50兆瓦,而不是像中等規模的城鎮那樣,建設1,000兆瓦的發電廠。

值得一提的是,奧特曼還是核融合新創公司「Helion Energy」的支持者。Helion利用氫和氦融合時釋放的能量來發電。日前,微軟已同意在大約5年內從該公司購買電力——這是第一個核融合電力商業協議。

Helion也已經得到美國太空總署(NASA)、奧特曼、臉書聯合創辦人莫斯科維茨(Dustin Moskovitz)等大咖的投資。

過往,奧特曼曾在他的Podcast中說,「Helion制定了到2024年實現清潔能源的明確路徑,和以每千瓦小時1美分的價格提供電力的長期目標。」並強調獲得更便宜能源的重要性,因為它可以降低總成本,並徹底改善人們的生活。

研究公司Pitchbook的數據顯示,2021年,創投在核電新創企業上的投資達到了34億美元,創歷史新高,超過了過去10年總和。除了人們對氣候變化的擔憂日益增加之外,歐洲的能源危機,也將大眾的注意力更向轉核能。

上市爭議

Helio和其他核能新創已經做出一些成績,讓Oklo這項同樣雄心勃勃的計畫也被許多人看好。然而,也有人持觀望態度。

原因是,Oklo預計將透過與奧特曼成立的一家特殊目的收購公司「AltC」合併的方式上市。AltC是一家空白支票公司(SPAC),SPAC存在的唯一目的,就是籌集資金好讓某家私人企業公開上市。

在巔峰時期,SPAC佔所有IPO的70%,籌集了千億美元。但現在市場已經枯竭,進行SPAC交易的不少企業股價也暴跌。此類交易也因犧牲其他投資者的利益,讓公司內部人士致富而臭名昭彰。

Oklo和AltC之間的交易又更不同尋常。因為奧特曼與這兩家公司都有業務往來。但AltC的發言人表示,「奧特曼迴避了Oklo和AltC雙方之間的所有談判,以及雙邊董事會涉及該交易的所有討論和決定。」

不過目前,只要股東不贖回其股票,這筆交易預計將為Oklo提供5億美元的資金。Oklo計劃將這筆資金用於核能生產,預計將在大約四年內推向市場,並建設一個將於2030年代初開始的燃料回收設施。

在《彭博》最近於舊金山舉辦的一場活動中,奧特曼表示,「我有足夠的錢。我將從過去所做的其他投資中獲得更多的收益。」

(資料來源:FT, WSJ, Fortune) OpenAI 執行長奧特曼(Sam Altman)可說是今年科技界最具代表性的人物之一,他曾擔任創業加速器 Y Combinator 的前總裁,長期活躍於矽谷投資圈。除了集合眾人之力創立 OpenAI,他生涯的大手筆投資中,還有核融合新創公司 Helion Energy,這也讓外界關注核融合這項技術的前景。

核融合是指兩個較輕的原子核結合成一個較重的原子核,融合過程中產生質量耗損並釋放巨大能量,而且不排放碳,放射性也有限。不過,技術上必須能夠維持核融合反應,並設計出一種能將釋放的能量轉變成電力的方法。全球已有許多團隊投入研究,試圖找出完善的解決方案。

核融合長期以來被視為一種乾淨能源,可望取代燃燒化石燃料的能源方式。事實上不只奧特曼看好核融合前景,包括貝佐斯(Jeff Bezos)、蒂爾(Peter Thiel)、蓋茲(Bill Gates)、貝尼奧夫(Marc Benioff)等科技大佬都願意掏錢,押注在核融合上。

「它是能源聖杯」,身為 Salesforce 董事長暨執行長的貝尼奧夫認為,核融合是一個宏偉的夢想,其潛力無限,他還投資另一家致力於建造核融合發電廠的新創公司 Commonwealth Fusion Systems。

貝尼奧夫透露自己是被昇陽電腦共同創辦人柯斯拉(Vinod Khosla)說服,因此投資核融合這個領域,柯斯拉也投資美國威斯康辛大學麥迪遜分校的衍生公司 Realta Fusion。以財務角度來看,他對核融合的看法是「你可能損失所有投入的資金,但也可能賺到相當於投資 1,000 倍的錢」。

至於 Helion Energy,這家總部位於華盛頓州艾佛雷特(Everett)的新創公司是使用一種名為磁慣性核融合的技術,努力要在 2024 年達成產出淨電力的目標,已經獲得奧特曼 3.75 億美元(約台幣 115 億元)資金的大力支持。

▲ 勞倫斯利佛摩國家實驗室進行核融合實驗的 NIF 目標室。(Source:Lawrence Livermore National Laboratory)

2021 年 8 月,美國勞倫斯利佛摩國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory,LLNL)的科學家在一項核融合反應達到接近能量淨增益的目標,代表產出的能量大於引發核融合反應所用的能量。在那之後,美國、加拿大以及歐洲的開發人員順勢持續研究,到了 2022 年 12 月,該實驗室首次達成核融合淨增益。

「2020 年至 2029 年的 10 年裡,至少 1、2 家公司能夠證明核融合條件是有合理的可能性」,前美國能源部部長、現為非營利研究組織能源未來倡議(Energy Futures Initiative)執行長的莫尼茲(Ernest Moniz)這麼說。

過去人們對於核融合的看法,像是海市蜃樓般看不到技術實現的那天,即使是長期存在高風險的創投領域,這也認為那是希望渺茫的押注。但隨著技術不斷突破,實現核融合發電的那一天或許不會讓人們等太久。

(首圖為 Helion Energy 開發的 Polaris 反應爐,首圖來源:Helion Energy)

延伸閱讀: 2020年8月,經濟部啟動修法,新增政經因素可以限電的條文,引發「政治限電」的疑慮,這也反映各界對夏日電力短缺的焦慮。但如果有一種新科技,可以放在桌上就能發電,是否用電問題就將迎刃而解?

由台灣人與海外華人組成的團隊Alpha Ring(首環國際),研發出一個足以帶來能源革命的新裝置:造價只需數千美元、還能放在桌上!由於技術超車全球業界,Alpha Ring可能一夕顛覆全球10兆美元能源市場,但它們的核心技術「核融合」,究竟是什麼新科技?

其實,號稱「人造太陽」的核融合能源,早已是全球各國海撒預算投入的能源創新,因為它不是傳統核能發電、無污染,只是造價昂貴仍在實驗。不過,許多業界人士卻看好它有潛力成為能源界的台積電,為什麼?

延伸閱讀:核融合運作原理?一文搞懂為何被稱為「人工太陽」

「核融合」是什麼?竟能輕鬆發電、無輻射汙染

回答上述大哉問之前,我們必須先問一個問題:「核融合」是什麼?

簡單來說,我們人類每天都在享受的太陽,它的發光和能量來源,是靠「氫」和「氦」反應燃燒,核融合正是採用了一樣的能量產生原理。

它和傳統的核能發電大不同,目前核能發電是靠鈾元素的分裂來產生能量,會有輻射廢棄物;核融合則相對安全,為什麼?根據科技部網站「科技大觀園」的核融合介紹資訊,核融合反應後的放射線,比現在所謂的核電相對低很多,所以不會有廢料放射性的安全問題。

到底核融合怎麼產生能量?簡單說,是透過兩種氫的同位素、氘(讀音同「刀」)與氚(讀音同「川」)的結合來完成,這些從尋常的海水和岩石中就能提煉出來。而一座可以發出1500百萬瓦特核融合能量的發電廠,一天大約只需要消耗600g的氚和400g的氘,發電效率非常高。

只是要讓核融合成功,需要極高溫的環境來克服所謂的「庫侖障壁」(Coulomb Barrier),也就是得突破那阻止原子核融合在一起的靜電牆。

圖/藍色裝置即為核融合反應器可放於桌上。中經合提供

放桌上就能發電!這個新能源裝置只要數千美元?

目前各國多是設計出非常巨大的反應爐,才能成功創造那樣的環境。像是《BBC》曾報導、中國科學院在安徽合肥的核融合裝置,大小約三層樓高,還需要許多專家來操作,每天光一開啟,就要花15萬美元。

另外,目前由歐盟、日、美、韓、俄與中國等7個國家合作,位在法國所建的世上最大核融合反應爐(ITER),光建置成本就花了高達140億美元,造價都非常昂貴。

相較之下,Alpha Ring所創造的全新核融合能源裝置,設備成本竟然只要花數千美元,光這一點就是非常驚人的進步。至於尺寸,據引領研發的中研院院士、李羅權博士透露,裝置本體才約一顆排球大,放書桌上就可以讓人去輕鬆操作運轉,比起現有其他國家設計,實在超迷你。怎麼辦到的?

Alpha Ring執行長Shahi Ghanem指出,他們的核融合是採用超過數十年自行研發出的專利技術FusioNow,這個技術產生的靜電牆問題相對較小,因此不需要創造一個極高溫的大反應爐、尺寸與成本都低,容易找到可獲利的商業模式來切入市場。

如果不需要蓋大樓一樣大的反應爐才能運轉,像台灣這樣的小島隨處都可建,用電量緊縮的問題就有機會輕鬆解決。

至於發電效率如何?依據創投集團「中經合」所提供的資料,經1849次計次下,在五秒內電漿暴露後產生的粒子,達到的尖峰能源輸出為2.35MeV(電子伏特)。

圖/核融合反應器。中經合提供

下一個台積電?Alpha Ring能帶來新能源革命?

帶來上述科學突破的Alpha Ring,究竟是一個什麼樣的公司?

Alpha Ring International(首環國際)是由華裔物理科學家黃耀輝於2016年創辦,黃耀輝為「美國物理學會」成員和「加州大學洛杉磯分校物理學和天文學」名譽退休教授,曾於1985 年獲頒「美國物理學會卓越獎」(American Physical Society Award for Excellent in Plasma Physics)。他個人擁有超過18個國際性專利,在電漿物理研究上具備少有人能超越的豐厚資歷。

Alpha Ring公司的總部則位在美國加州。不過這個核融合技術FusioNow,是與台灣的李羅權博士合作研發。

李羅權曾任國科會主委,中央大學校長,在太空及電漿物理上有許多創新貢獻,並為中央研究院院士,美國國家工程學院海外院士,2017年亞太物理學會聯盟「錢德拉塞卡電漿物理學獎」(S. Chandrasekhar Prize of Plasma Physics)得主,曾發表的學術論文超過300篇。(2020.8.28更新)

這次研究核融合,他也帶著國內人才一起創新,可說是能源界的「台灣之光」。

目前Alpha Ring由美商中經合集團所投資,中經合董事長劉宇環對這團隊的成果非常驕傲,認為是全球能源創新競賽中的一大進步。

「高性價比、又乾淨環保的核融合能源是可以實現的!」他說,一直很希望幫台灣找到下一個創新產業的他,更希望這樣的超新技術,能在本地奠基壯大,也希望在台灣尋覓到更多人才與資源。

Alpha Ring還未公布正式商轉期程,但已引發創投與能源業界的討論。

究竟Alpha Ring能否以「核融合」帶來新能源革命?第一個關卡,就是台灣長期被汙名化的核電議題。

以核電為新能源的團隊,可能需要拿出更多的科學數據來說服民眾「核融合」跟一般核電的發電原理不一樣,而且可以更安全、更省錢,以此釐清民眾對核安的疑慮。

集仕多新聞AI主播

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*台灣第一個新聞AI主播


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