國際, 時事分析

核聚變技術突破:資本主義的盈利動機如何阻礙清潔、無限的能源

我們星球的未來取決於從化石燃料到清潔能源的成功過渡——我們正同時間賽跑。氣候學家估計未來五年全球氣溫超過工業化前水平 1.5 攝氏度的可能性為 50%。 最近,核聚變能(Nuclear Fusion)科技的一系列重大突破證明了這項利用同太陽能量產生過程一致的技術,可能可以作為一種取之不竭的零碳排放能源。然而可恥的是,在過去 50 年裡,對這項技術的投資一直受到限制。為什麼?因為它被認為是無利可圖的。(按:本文原文發表於2023年1月31日。譯者:洛西)


核聚變是為整個宇宙提供能量的過程。在極端溫度下,氫原子核達到克服相互排斥所需的速度,並且實現聚變。當它們這樣做時,它們會形成更重的氦原子核,同時釋放出大量可用於發電的能量。

與核裂變(Nuclear Fission,傳統核電站所使用的機制)不同的是,核聚變不會產生半衰期極長的放射性廢物。同時,核聚變也不會如燃燒化石燃料一般釋放碳到大氣中。不僅如此,推動核聚變所需的關鍵成分就在我們身邊:所需的氫同位素存在於你每天喝的一杯水中。 據估計,一小杯「重水」(聚變反應堆所需的富氘燃料)可為普通家庭提供 800 多年的電力。如果我們證明能夠充分利用核聚變的可能性,世界將可以獲得取之不竭且極其廉價的清潔能源。

幾十年來,科學家們持續試圖在地球上研究與建立聚變能。一個主要的挑戰是開發一種能夠獲得淨能量的反應堆——即產生比運行所需更多的能量。近年來,對這方面的研究取得了一些突破。2021 年,美國政府位於加利福尼亞州的國家點火裝置 (NIF) 使用涉及 192 台雷射器的裝置,聚焦於一個微小的燃料顆粒,非常接近獲取淨收益。

位於牛津的聯合歐洲圓環 (JET) 設施使用不同的方法來實現封閉式聚變反應——它不是使用雷射將大量能量集中在一個微小區域,而是將熱氫等離子體限制在一個環形磁阱中。 2022 年 5 月,它能夠維持 5 秒的聚變反應,產生了創紀錄的 59 MJ——足以煮沸約 60 個水壺的能量。

最近的一次在 2022 年 12 月,NIF 的科學家們實現了淨能量增益——這是歷史上第一次在受控聚變反應中實現。聚變反應產生了大約 3.15 MJ 的能量,大約是雷射器中 2.05 MJ 能量的150%,然而實驗和技術競賽仍在繼續。 國際熱核實驗反應堆 (ITER) 將成為有史以來最大的「甜甜圈」反應堆,預計將於 2025 年投入使用。

突然之間,突破來得又快又多。 幾十年來,核聚變技術一直被視為科幻小說的內容。 現在,用英國《金融時報》的話來說,問題是「何時,而不是是否」聚變能源在商業上可行。但在應對氣候變化的競賽中,這個「何時」問題的答案具有一定的意義。雖然這一最新突破被描述為一個裡程碑,但科學家們估計若是要實現成功的商業化、民用化,聚變反應堆產生的能量必須是其消耗能量的 30 到 100 倍。

遙遙無期?

這些突破證明聚變是有效的,但我們還沒有擁有這項了不起的技術的唯一原因,就是因為幾十年來整個體制一直在系統性地剝奪它所需的資金。

1976 年,石油危機之後,美國能源研究與發展署根據對研究資金的某些假設,對開發具有商業可行性的聚變反應堆的前景進行了認真評估,預測表明商業可行性將在 1990 年有可能實現,而更加現實的報告表明2005 年將是轉折點。 在維持支出水平的基礎上(根據通貨膨脹調整後的數字約為 10 億美元),當時人們認為聚變可能永遠無法實現。

通過國家點火設施的激光入口孔看到的目標燃料艙。//圖片來源:Lawrence Livermore National Security通過國家點火設施的雷射入口孔看到的目標燃料艙。//圖片來源:Lawrence Livermore National Security

然而,最終投資額僅僅達到該預測金額的一半。從 2011 年到 2021 年,美國政府每年對聚變技術研究的資助平均只有微不足道的 4.65 億美元。即使是這最微不足道的數額也要被分散到國家點火裝置等機構承擔的其他任務,例如維護美國政府的巨大的核武器儲備。然而顯而易見的是,盡管資金匱乏,我們還是看到了這些最新進展。

那麼,為什麼研究一直處於緩慢狀態?在資本主義體制下,研究投資不是基於需要,而是取決於老闆們能否從中獲利。資本家和他們的政府已經停止為聚變能研究提供資金,因為這在商業上毫無意義。建造和測試原型反應堆耗資數十億美元,但如果該技術自行啟動並運行,它將有望以廉價且豐富的方式生產能源,從而擠壓整個能源行業的利潤。作為英國原子能管理局的前任主席,沃爾特·馬歇爾爵士 (Sir Walter Marshall) 在八十年代曾說道:

「總有一天我們從聚變反應堆中獲得的能量與我們輸入的能量一樣多,總有一天我們輸出的能量多於輸入的能量;但是,永遠不會有這樣的時刻,我們需要投入的錢太多了。」

資本家因巨額的前期成本而不願投資,他們將此與之後可能出現的非常便宜的能源進行權衡。 正如外交政策經濟學專欄作家Adam Tooze在Podcast 「Ones and Tooze」中所說:

「在過去的 50 年裡,我們在經濟層面和政治層面對這組特定技術(與核能、裂變和聚變相關的技術)的體驗一直發人深省。 總的來說,它們在許多層面上似乎既是非常不受歡迎的技術,在某些情況下,也是非常政治化的技術,而且在成本方面非常昂貴——不是在運營方面,而是在建設成本方面。因此,盡管解決我們需要在未來 20 到 30 年取得巨大進步的危機的現實能源戰略不應排除這些技術,但它應該現實地衡量它們可以做出多少貢獻。 在歐洲和美國,顯然有維持現有能源產能的理由,但在成本爆炸性地不經濟的情況下,很難看出投資新能源的理由。」

資本家們另有打算

盡管過去一年取得了成功,但許多人仍然認為聚變能源不可行,認為最好投資於現有的可再生能源(盡管這些能源並非都像人們認為的那樣「綠色」)。 但歸根結底,本質上的原因是可再生能源不如化石燃料那樣有利可圖。

大企業和政府非但沒有向可再生能源過渡,反而將更多資金投入到化石燃料中去。//圖片來源:Adrem68, Wikimeda Commons大企業和政府非但沒有向可再生能源過渡,反而將更多資金投入到化石燃料中去。//圖片來源:Adrem68, Wikimeda Commons

預計到 2022 年,埃克森美孚和雪佛龍的利潤將達到近1000億美元,而地球和環境需求是他們所需要考慮的最後一件事。埃克森美孚的長期能源展望預測,至少到2040年底,石油需求仍將繼續增長,到2050年,世界每天消耗的石油將比現在多出數百萬桶。他們還預測,同期天然氣消費量將增長近50%。正如雪佛龍公司首席執行官 Mike Wirth 所說,化石燃料仍將「主宰世界……就算是在20年後」。

歐洲最大的石油和天然氣公司——BP、殼牌、TotalEnergies 和 Equinor——在2022年前六個月的稅前利潤超過740億英鎊。能源危機自然使化石燃料的利潤更高,這四家公司對化石能源的投資也自然而然地遠高於對其他能源領域的投資。例如,BP在2022年向新的石油和天然氣項目投資了38億英鎊,而在可再生能源和「低碳」能源方面的投資僅為3億英鎊。

在這方面,政府也正在支持資本家:自 2015 年以來,英國政府已向石油和天然氣行業提供了136億英鎊的補貼。英國政府從未真正轉向清潔能源,反而三十年來第一次提議在坎布裡亞郡開辟一座煤。

結論只有一個:資產階級在玩弄我們的未來!應對氣候變化的技術和其他必要手段就在眼前,觸手可及。然而,他們腦子裡只想著自己的利潤率。有的是錢可以投資於聚變能,並在短期內使其成為滿足我們能源需求的可行替代方案;有錢的是可以迅速淘汰化石燃料,並用已經可行的可再生清潔能源取而代之,但這筆錢落入了埃克森美孚和雪佛龍等公司的口袋。

如果這些公司被工人階級征收並置於民主控制之下,我們可以利用他們的巨大資源在防止生態系統崩潰的最後時限內完成綠色轉型。這是我們改造能源系統以適應生態需求的唯一選擇。

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