銜接核融合發電未來 核研所:台灣應先衝刺電漿技術

(中央社記者曾智怡台北2022年12月25日電)物理學
家為了達成核融合終極目標,走上電漿技術探索之
路,披荊斬棘過程中,帶動半導體等其他領域發展。
原能會核研所認為,台灣現階段應全力衝刺電漿技
術,做好打底工作,當國際上核融合電廠商轉夢成
真,才有能力銜接導入。

美國加州國家實驗室日前在核能融合研究首度達成
重大的能量淨增益,堪稱劃世紀科學突破,全球為之
振奮,因為核融合發電將不再是天方夜譚。

●從手機到離岸風機抗腐蝕 電漿物理是功臣

核融合核心技術是「電漿物理」,面對全球暖化倒
數計時炸彈,各國高喊減碳、衝刺再生能源,台灣海
峽一支支離岸風機,要忍受風吹日曬雨淋、抗腐蝕運
轉至少10年,背後很大技術功臣也來自於電漿物理。

事實上,現今所有工業產品主要技術來源都是電漿
物理,從智慧型手機表面黏接、建築玻璃隔熱膜,到
繁複的半導體製程,都有其蹤跡。原能會核能研究所
物理組研究員陳孝輝接受中央社記者訪問指出,以半
導體為例,80%皆是電漿製程,能走到先進奈米等
級,關鍵就在電漿技術。

核研所物理組副組長謝政昌分享,早年修電漿物理
課的老師,過去在美國普林斯頓大學(與哈佛大學、
耶魯大學齊名)做核融合研究,回國也是利用電漿專
業、往半導製程發展。

陳孝輝進一步說,近年國際研討會討論核融合發展
所需關鍵技術,第一個即是基礎電漿物理,畢竟一旦
實驗過程出現意外,都要回歸電漿物理尋求解決方
案,凸顯這項技術重要性。

他不諱言,核融合實驗資金門檻高,對台灣來說,
較可行的作法是等國際成功發展核融合示範電廠時,
再從國外引進,「但沒有技術能力也無法引進」,國
內應持續擴大電漿物理研究發展、培育相關人才,才
能承接核融合電廠營運工作,「現在最重要的是做好
打底」。

●核研所鑽研電漿科技 助台廠轉型綠色製程

原能會核研所長期致力電漿物理研究,早年著重研
究原子核物理理論,1990年代環保議題躍上檯面,轉
而開發友善環境的電漿物理技術,再技轉給廠商,協
助產業製程升級。陳孝輝舉例,過去鍍膜技術是使用
化學溶劑,產品被歐盟拒於門外,廠商經過技轉,不
僅成本降低,產值也更上一層樓。

2000年後,核研所專注能源領域開發,謝政昌舉
例,發展頂級隔熱紙,可節省空調使用、電力消耗減
幅達20%至30%;最新開發的電致變色膜則可控制玻
璃顏色深淺,今年獲得全球百大科技研發獎(R&D
100 Awards),已與廠商合作推廣,可應用在汽車、
天窗,甚至家用玻璃等,符合當今節能減碳潮流。

謝政昌比喻,假設目前的低溫電漿技術是高中程
度,國內有能力發展小型電漿熔融實驗研究則像進大
學,當可更進一步做到融合反應產生就算考上研究
所,「真的要到發電程度就是博士班」。

陳孝輝回憶,當年從美國物理系畢業,教授發信說
明為何要從事核融合研發,為了追求這個巨大目標,
教授當初列了快一百項技術,包含材料、溫度控制、
電漿理論、模擬程式等,這些技術後來通通都應用到
其他領域。

看似無心插柳,但延伸效益不菲,半導體即是鐵
證。

「走回頭路」是最好的準備,於此同時,人才彈藥
也需足夠,物理組副研究員陳恩仕認為,要吸引年輕
人投入電漿技術,首要之務是勾勒出產業前景,「現
在台積電之所以這麼夯,就是因為工作需求大,所以
很多人去念電機電子」,由市場端塑造產業正面氛
圍,學生自然願意投身學習。
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