我们真的需要核聚变吗?

最近，人们对核聚变的乐观情绪似乎有所上升。但澳大利亚格里菲斯大学(Griffith University)的核物理学家和名誉教授伊恩·洛(Ian Lowe)对最近有关核聚变未来的乐观预测持怀疑态度。

伊恩:这似乎一点也不可信。我记得物理学家之间的一个标准笑话是，商用核聚变还需要50年的时间，而且可能永远都是这样。在20世纪60年代，核聚变还只是一项实验室活动，从基础物理学的角度来看，短暂地释放出比投入更多的能量是一项重大成就。但它离成为一种可行的商业活动还有很长的路要走。我还没有看到一个可靠的概念图，说明如何构建一个反应堆，使等离子体保持在数百万度的温度，这是聚变进行的同时提取可用能量所需要的。我认为在我有生之年，这在商业上是不现实的。

詹姆斯-你这么说真有意思。那么，你认为是什么引起了这种兴奋，是什么引起了围绕这个话题的嗡嗡声?

伊恩:嗯，让人兴奋的是，在一个实验中，在几毫秒内，反应产生的能量比输入的能量多，

詹姆斯-那是在美国的国家点火装置。只是澄清一下，不是吗?

伊恩:对。关于这一点有很多炒作，但重要的是要记住，虽然输出的能量略多于输入的能量，但输入这些能量所需的能量足以为一个小城市供电。所以我们正在谈论的是一个实验，在这个实验中，一个小城市所需的能量可以短暂地产生足够六户家庭使用的能量。从基础物理学的角度来看，这是很有趣的，但要想在不造成全球变暖失控的情况下继续发展文明，提供我们所需的低碳电力，这距离商业现实还有很长的路要走。

詹姆斯:嗯，我想我们有一个能量缺口需要填补，不是吗?近年来，我们在太阳能和风能等其他可再生能源方面取得了很大进展。这种压力会转嫁到太阳能和风能上吗?

伊恩:如果我们说的是2050年的零排放。其中简单的部分是实现电力供应的零排放。运输、农业、建筑和制造业的脱碳要困难得多。所以我们真的需要在2040年前实现零碳发电。如果最乐观的看法是，最早的时候，你可以有一个商业反应堆运行，是2040年，那对这个问题没有任何影响。

James -我想知道你能否谈谈太阳能和风能的部署困难这是根本原因，不是吗，为什么人们把像核聚变这样的冒险看作是我们需要寻找能源的地方如果我们要，如你所说，通过我们雄心勃勃的全球目标去碳化。

伊恩:是的，我想有两点。其中之一是，在过去十年中，太阳能发电场和大型风力涡轮机的电价大幅下降。2010年，高效核电的平均价格约为每千瓦时12美分。风能是14，太阳能是35。去年，世界平均太阳能价格为3.70美分，风能为4.1美分，天然气为8美分，煤炭为11美分，核能为16美分。因此，太阳能和风能现在便宜得多，它们便宜得多，以至于在北半球，大型煤炭和核电站很久以前就已经摊销了它们的资本成本，现在正在关闭。使用太阳能和风能的关键是你需要储存，因为太阳并不总是发光，风也不总是吹。在电池技术和抽水蓄能方面有了很大的进步。我想说的另一点是，我们不应该假设电力需求是固定的和给定的。到目前为止，减少我们排放到大气中的二氧化碳量的最经济有效的方法是提高将能源转化为我们需要的服务的效率。 The American energy analyst Amory Lovins said 50 years ago, people don't want energy. They want hot showers and cold beer. And we really should be putting a lot more effort into improving the efficiency of the appliances that turn energy into the services that we need, like heating and lighting and electronics, rather than assuming that we need to keep scaling up the amount of electricity that we pour into inefficient devices.

克里斯-伊恩·洛。有点惊讶的是，他没有提到一个事实，在英国，我们当然会用温啤酒洗冷水澡，但事实就是这样。帝国理工学院的Brian Applebee仍然和我们在一起。他在那里提出了一些非常有力的观点。你同意吗?

布莱恩:嗯，我想我同意他的看法，你知道，有很多技术挑战，我们必须对此持开放态度。我认为，如果有人认为核聚变能能帮助我们实现净零排放，那就太鲁莽了。你知道，我们不可能依赖它。

克里斯-我是说，因为这不会很快发生。

布莱恩:好吧，这可能会发生，也可能不会，但我认为我们不能假设它会在2040年发生，因为我们还没有解决太多的技术挑战。我认为，当我们有时间和资源来解决这些问题时，我们可以自信地认为我们能够克服它们，但这可能需要比我们预期的更长的时间。所以我认为他在这一点上是对的。但我认为，从纯粹的商业角度来看，这是一个值得承担的挑战，因为它是一种完全不同的能源形式。因此，如果我们能让它发挥作用，它将改变游戏规则。