พลังงานฟิวชัน (Fusion power) คือพลังงานที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น ปฏิกิริยาชนิดนี้เกิดจากการที่นิวเคลียสของอะตอมธาตุเบาหลอมตัวเข้าด้วยกัน และได้นิวเคลียสที่หนักกว่าเดิมและมีเสถียรภาพมากขึ้น มวลของธาตุเบาที่รวมกันจะหายไปเล็กน้อยซึ่งส่วนที่หายไปนั้นเองได้เปลี่ยนแปลงเป็นพลังงานตามสมการ E = mc2 กระบวนการนี้ได้ปลดปล่อยพลังงานมหาศาลออกมา
ฟิวชันคืออะไร จุดเด่นอยู่ตรงไหน?
“ฟิวชัน” เป็นหลักการที่มีพลังงานปล่อยออกมา อย่างที่ใจกลางของดวงอาทิตย์ มีความกดดันจากแรงโน้มถ่วงมหาศาลทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิวชัน ที่อุณหภูมิสูงในระดับ 10 ล้านองศาเซลเซียสแต่บนโลกมีความดันต่ำกว่ามาก การจะทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิวชันต้องใช้อุณหภูมิที่สูงกว่า 100 ล้านองศาเซลเซียส
ปัจจุบันยังไม่มีวัตถุใดบนโลกที่สามารถคงรูปอยู่ได้เมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงขนาดนั้น การทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิวชัน นักวิทยาศาสตร์ต้องหาวิธีการแก้ปัญหาเรื่องการกักเก็บก๊าซที่ร้อนจัด (super-heated gas) หรือพลาสมา (plasma) ให้รวมกลุ่มกันอย่างหนาแน่นในสนามแม่เหล็กรูปวงแหวนหรือโดนัท
เชื้อเพลงที่ดีที่สุดของปฏิกิริยาฟิวชัน ประกอบด้วยไฮโดรเจน 2 ชนิด หรือ 2 ไอโซโทป คือ deuterium กับ tritium ซึ่งแต่เดิมสกัดออกมาจากน้ำที่มีอยู่ปริมาณมากและพบทั่วไป ต่อมาภายหลังสามารถผลิตได้จากลิเทียม (lithium) ซึ่งเป็นธาตุที่มีอยู่ปริมาณมากบนเปลือกโลก
ก๊าซไฮโดรเจนซึ่งอยู่ใจกลางดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิและแรงดันสูงมากจนหลอมรวมกันเป็นก๊าซฮีเลียม แผ่พลังงานออกมาอย่างมหาศาล เป็นความร้อนและแสงสว่าง เรียกปฏิกิริยานี้ว่า “ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน”
ที่น่าสนใจคือ ปฏิกิริยาฟิวชันแตกต่างจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงอื่น ตรงที่ไม่มีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นสาเหตุหนึ่งของปรากฏการณ์เรือนกระจกที่ทำให้โลกร้อน
เกี่ยวข้องอย่างไรกับอนาคตของโลก
พลังสะอาดที่ (เกือบ) ไม่มีวันหมด
ฟิวชั่น (Fusion) คือการรวมนิวเคลียส และ อะตอมเพื่อสร้างพลังงาน ซึ่งเป็นกระบวนการแบบเดียวกันกับการเกิดขึ้นของดวงอาทิตย์ จึงผลิตพลังงานได้อย่างล้นเหลือและยาวนาน เหมือนที่ดวงอาทิตย์เผาไหม้มาแล้วประมาณ 4,600 ล้านปี และ อาจจะปล่อยพลังร้อนแรงต่อไปได้อีกราวๆ 7,000 – 8,000 ล้านปี
ส่วนฟิสชั่น (Fission) เป็นพลังงานนิวเคลียร์ชนิด ‘แตกตัว’ จากธาตุหนักแตกออกมาเป็นธาตุที่เบากว่า เช่น ยูเรเนียมแตกตัวออกเป็นคริปทอน และ แบเรียม ซึ่งขณะแตกตัวก็จะปล่อยพลังงาน และ สารกัมมันตรังสีควบคู่ไปด้วย
การฟิวชั่นก็เป็นพลังงานนิวเคลียร์เช่นกัน แต่เป็นชนิด ‘รวมตัว’ คือ ธาตุเบารวมตัวกันเป็นธาตุหนัก เช่น ไฮโดรเจนรวมกันเป็นฮีเลียม แล้วปล่อยพลังงานออกมาโดยไม่มีสารกัมมันตรังสีเลย ฟิวชั่นจึงเป็นพลังงานสะอาด ไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจก และมีอัตราความเสี่ยงในการเกิดอุบัติเหตุน้อยกว่าพลังงานนิวเคลียร์ฟิสชั่น จึงถูกคาดหวังว่าจะเป็นพลังงานทางเลือกที่สำคัญอีกแหล่งหนึ่ง เพื่อให้โลกมีพลังงานสะอาดใช้ไปได้อีกนานแสนนาน เพียงแต่ติดอุปสรรคอยู่ข้อเดียวคือ การสร้างแหล่งกำเนิดพลังงานฟิวชั่นนั้น ต้องใช้เงินทุนมหาศาล
เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นของโลก
การสร้างแหล่งกำเนิดพลังงานฟิวชั่นหรือเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นนั้น คือความทะเยอทะยานที่นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกพยายามทำให้สำเร็จมากว่า 50-60 ปีแล้ว แต่จนถึงปัจจุบันก็ยังไม่สามารถผลิตพลังงานฟิวชั่นในเชิงพาณิชย์ได้เลย เนื่องจากต้นทุนอันมหาศาลนั่นเอง
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่นที่ยังอยู่ในขั้นทดลองกระจายตัวอยู่ทั่วโลก อาทิ โครงการ ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) ที่มีสมาชิกร่วมลงทุนหลายประเทศ ได้แก่ สหรัฐอเมริกา จีน ญี่ปุ่น เกาหลีใต้ รัสเซีย อินเดีย และสหภาพยุโรป โดยใช้เงินลงทุนไปแล้วถึง 22,500 ล้านดอลลาร์สหรัฐ
ปัจจุบันสตาร์ทอัพรายนี้ระดมทุนได้แล้ว 215 ล้านดอลลาร์ โดยมีรายนามนักลงทุนที่สตาร์ทอัพทั่วโลกอิจฉา อาทิ บิล เกตส์ ผู้ก่อตั้ง Microsoft และเป็นเจ้าของตำแหน่งผู้ที่รวยที่สุดอันดับ 3 ของโลก, เจฟฟ์ เบโซส์ ผู้ก่อตั้งและซีอีโอ Amazon (ที่กำลังจะลงจากตำแหน่งในไตรมาส 3 ของปีนี้) ซึ่งรั้งอันดับ 2 ผู้ที่รวยที่สุดในโลก, แจ็ค หม่า เจ้าพ่อ Alibaba, ริชาร์ด แบรนสัน แห่ง Virgin Group ผู้อยู่ในธุรกิจสายการบิน ดนตรี ไปจนถึงการผลิตจรวดไปอวกาศ และ เรย์ ดาลิโอ ผู้ก่อตั้ง Bridgewater Associates เฮดจ์ฟันด์ใหญ่ที่สุดในโลก ซึ่งบริหารจัดการเงินอยู่ราวๆ 140,000,000,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ
ขอบคุณข้อมูล https://www.matichon.co.th/ และ https://www.gridmag.co/
