Marvel Fusion 發電廠和設施的渲染圖。

核聚變是為恒星提供動力的能量，如果可以被人類創造出來，極有可能以零碳排放為地球提供幾乎無限的能量——與目前為核電站提供動力的核裂變不同，核聚變不會留下持久的放射性核廢料。

幾十年來，這項技術似乎遙不可及，但由于回報豐厚，以至于數以億計的資金源源不斷流入這個有望徹底改變能源行業的領域。

Marvel Fusion是一家德國的初創公司，成立于 2019 年，該公司正在尋求一種使用激光代替磁體的創新方法，迄今已籌集了 6000 萬歐元。該公司擬用數年、數十億美元的資金來建立一個原型，目前他們正在使用計算機模型測試這個想法。

兩種核聚變的研究方向

據加州大學伯克利分校核工程教授愛德華·莫爾斯說，聚變一般有兩種研究方向：磁約束和慣性約束。

磁約束通常使用托卡馬克，這是一種圓形甜甜圈形狀的機器，帶有非常強的磁體來保持等離子體完好無損，因此可以發生聚變反應。這是經過更多實戰考驗的方向，許多初創企業以及一些國際合作都在朝這一方向努。

而慣性聚變約束聚變剛是指燃料被強烈、快速地壓縮以達到聚變所需的條件。在實踐中，激光被用于壓縮燃料。

“基于磁約束的托卡馬克概念是最先進的聚變裝置。”國際原子能機構核聚變物理學家Sehila M. Gonzalez de Vicente告訴記者。

“盡管如此，基于激光的概念也代表了一種有前途的方法。”她說。

Marvel Fusion 發電廠的效果圖。

據了解，Marvel Fusion 并不是該領域唯一一家使用激光的初創公司，HB11、EX-Fusion和Focused Energy等公司也對該領域開展了研究。

去年8 月，科學家們在加利福尼亞州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的點火設施中在激光聚變科學方面邁出了重要一步。在那一刻，激光聚焦在一個“嬰兒”大小的目標上，產生巨大的能量。

Marvel Fusion的解決方案

Marvel Fusion的解決方案略有不同。NIF公司正在尋求間接激光聚變，它使用中空腔（或“hohlraum”）將激光能量轉換成 X 射線，這些 X 射線射入裝有燃料源的膠囊表面。在直接驅動激光聚變中，沒有空腔——而是激光直接進入燃料艙。

Marvel Fusion 的聯合創始人兼 CEO Moritz von der Linden表示，直接驅動的效率更高。

“與依賴高溫的可比熱核模型相比，我們點燃和燃燒燃料所需的能量要少得多。”他告訴記者。

在創立Marvel Fusion之前，Moritz von der Linden在金融和技術領域工作了 20 年。在他之前的工作中，Linden與一位物理學家合作對另一家聚變公司進行了調研，這項調研激發了 Linden 和Karl-Georg Schlesinger共同創立 Marvel Fusion。

Marvel Fusion 的聚變技術依賴于超先進的激光器，該公司聲稱最先進的技術比 NIF 的激光器領先 20 年，后者是在幾十年前開始規劃的。

Marvel Fusion 還計劃使用氫硼 11 作為燃料源，這比在更多常規聚變反應中使用的氘氚燃料產生的廢物更少。在初級反應中，氦核將是唯一的副產物。Marvel Fusion 公司表示，在所有反應中，有0.1%產生了“極少數”快中子，它們是放射性廢物的原因，但這還不足以產生任何長壽命的放射性廢物。

Marvel Fusion 執行團隊。Moritz von der Linden（中）是 Marvel Fusion 的聯合創始人兼首席執行官。Heike Freund（右）是首席運營官，Georg Korn（左）是首席科學家兼首席技術官。

Linden告訴記者，Marvel Fusion仍處于早期階段，只有計算機模擬——到目前為止籌集的資金甚至不足以建造原型，為此，將需耗資數十億美元，目標是在五到六年內擁有一個物理設施，并在十年內擁有一座原型發電廠。

伯克利大學教授莫爾斯警告說，現在判斷這家初創公司是否會成功還為時過早。

“像大多數聚變初創公司一樣，他們相信自己的奇跡，”莫爾斯說，“這是風險投資人喜歡的東西——足夠激進的東西，它可能會奏效，成功的話可能會讓他們資產翻上 100 倍。但事實上，是否能成功還有待觀察。