台师大发表「冷融合」技术突破 可望应用于节能减碳及医疗领域
▲台师大团队研发出冷融合技术,获得国际创投认证。图为台师大研究团队展示冷融合原型反应器。(图/台师大提供)
记者许敏溶/台北报导
化石燃料造成全球暖化,核融合技术被公认为解决能源与环境问题的终极方案。台师大团队与江陵集团合作,今(27日)宣布在冷融合技术上取得突破性成果,今年初成为30年来首篇冷融合论文登上国际知名期刊。该技术也称「低能核反应(LENR)」,利用水作为燃料,能在68度温度下进行核反应,无核污染并具高效能,可望应用于节能减碳及医疗影像领域。
人类因为长期且大量使用化石燃料,造成全球气候暖化与极端气候肆虐,问题日益严重,台湾也不例外,近期核电更成为热门讨论选项之一。但现有核电会产生核废料,因此不会产生碳排与放射性有限的核融合技术,被公认是解决能源与环境问题的终极方案。
台师大产创学院绿能科技与永续治理研究所讲座教授、江陵集团创能研究中心执行长黄秉钧率领研究团队,历经多年投入,研发出低能核反应(LENR,或称「冷核融合」),具有无核污染优点,是解决零碳排的最佳能源,论文今年1月发表在国际知名期刊《Nature - Scientific Reports》,是30年来冷融合论文首度刊登在主流科学期刊上。
黄秉钧今天在台师大举行研究成果说明会。黄秉钧指出,2013年意外发现,两家台湾公司开发的不同机器,可以用水来制造能量,发现都与水受热与汽化震荡有关,可能是水沸腾所产生的空化及声致发光现象导致,甚至与冷融合有关,2019年在科技部支持下,展开这项能源科技探索,这可能是政府第一个支持的冷融合计划。
▲台师大讲座教授黄秉钧(左二)带领团队,研发出冷融合技术,目标希望2035年达到用水发电。(图/记者许敏溶摄)
由于冷融合技术相当先进,黄秉钧团队面临基本学理还不清楚时,透过实作与测试累积技术经验,也就是运用学习曲线,再归纳出设计与操作原理。
研究团队设计制造数十种各式反应器进行实测分析,研发的冷融合技术属于CI(水的沸腾空化融合现象),用水当燃料时,可在68度温度下进行,比现有其他技术还低,且利用流体动力学与空化技术激发核反应,可重现、可大功率连续运作,成本低廉,性能系数COP (输出能量与输入能量比)可达1.2至4.3。
黄秉钧在2021年从台大退休后,转任台师大讲座教授,冷融合研究团队则转入江陵集团的阳杰公司创能研究中心继续研发。2023年研究团队发现,当冷融合发生时,反应器会产出不凝结气体,经质谱仪检验,其含有氖同位素(22Ne)、二氧化碳、同位素O17重水(H217O)等。经无数次重复实验后,确认水被激发某种核反应并产生能量,也发现O17同位素是核反应的关键中间产物,这是能源科技重大发现。
黄秉钧指出,同位素O17重水有医疗价值,可用于核磁共振造影(MRI)的造影剂以及正子摄影(PET)主要材料,也有研究显示其有可能抑制癌细胞增长,或辅助癌症的标靶或放射治疗。
黄秉钧的冷融合技术可以用于发电厂节能减碳,利用蒸汽锅炉的部分输出热蒸汽来运作,以反应器COP为2.0来估计,可制造两倍能源来预热锅炉进水,降低锅炉燃料消耗或减碳约20%,将发电厂效率由目前的40%提升至50%,为节能减碳做出巨大贡献。
黄秉钧的冷核融合论文发表后,引发国际关注。黄秉钧说,团队的冷核融技术,可以连续运转24小时,其他国际团队仅有数分钟,因此获得国际创投公司接洽,等于获得创投公司的认证,团队未来将持续进行技术与设备的精进,待克服相关门槛后,希望2035年有机会达成用水发电的目标,解决台湾与国际上碳排放问题。