ฟิวชันพลังงานจากดวงอาทิตย์สู่โรงไฟฟ้าโลก: Helion ปิดดีลขายไฟให้ไมโครซอฟท์ภายในปี 2028

การ ‘เชือดฟิวชัน’ ให้ใช้งานได้จริงกำลังถูกพูดถึงอีกครั้งในฐานะเทคโนโลยีที่จะเปลี่ยน ‘พาราดाइमพลังงานของมนุษยชาติ’ จากรากฐาน ราวกับยกปฏิกิริยาที่ขับเคลื่อนดวงอาทิตย์มาใส่ไว้ในโรงไฟฟ้าบนโลก หาก ‘พลังงานฟิวชัน’ เข้าสู่ระยะเชิงพาณิชย์ได้สำเร็จ ด้วยเชื้อเพลิงที่แทบไม่สิ้นสุดและไม่มีความเสี่ยง ‘หลอมละลายแกนเตาปฏิกรณ์’ ตามหลักการ จึงถูกมองเป็นเกมเชนเจอร์ตัวจริงของยุคพลังงานถัดไป

เดวิด เคิร์ตลีย์(Dr. David Kirtley) ผู้ร่วมก่อตั้งและซีอีโอของสตาร์ตอัปฟิวชันสัญชาติสหรัฐ ‘เฮลิออน เอเนอร์จี(Helion Energy)’ ให้สัมภาษณ์ผ่านรายการพอดแคสต์ของ เรกซ์ ฟรีดแมน ว่า *ฟิวชันคือ “กลไกพลังงานที่ครองทั้งจักรวาล”* และวันที่เทคโนโลยีนี้ ‘ถูกทำให้ใช้งานเชิงพาณิชย์ได้จริง’ มนุษยชาติจะก้าวเข้าสู่ ‘ยุคแห่งความอุดมสมบูรณ์ด้านพลังงาน’ อย่างแท้จริง เฮลิออนภายใต้การนำของเคิร์ตลีย์กำลังพัฒนาระบบผลิตไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ด้วยเทคโนโลยี ‘ฟิวชันแม่เหล็กเชิงจลน์’ (Magneto‑inertial fusion) และปัจจุบันมีมูลค่าเงินลงทุนที่ได้รับการตกลงแล้วมากกว่า 2,000 ล้านดอลลาร์สหรัฐ (ราว 2.89 แสนล้านวอน) พร้อมทั้งสร้างแรงสั่นสะเทือนในอุตสาหกรรมด้วยการลงนามสัญญาซื้อขายไฟฟ้า (PPA) กับ ไมโครซอฟท์(MSFT) เพื่อส่งมอบ ‘ไฟฟ้าจากฟิวชัน’ ภายในปี 2028

‘ยกดวงอาทิตย์ลงมาไว้บนโลก’ ฟิวชันต่างจากเดิมตรงไหน

จากคำอธิบายของเคิร์ตลีย์ ‘นิวเคลียร์ฟิวชัน’ คือกระบวนการ “หลอมรวมนิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจนที่เบาให้กลายเป็นนิวเคลียสที่หนักกว่า” ซึ่งเป็นปฏิกิริยาเดียวกับที่ทำให้ดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์ทั้งหลายส่องสว่าง เมื่อทำให้ไอโซโทปของไฮโดรเจนที่เบา เช่น ดิวเทอเรียมและทริเทียม รวมตัวกัน จะได้ ‘นิวเคลียสที่หนักขึ้น’ ซึ่งมีมวลน้อยกว่าผลรวมของมวลก่อนการรวมตัวเพียงเล็กน้อย ส่วนที่ “หายไป” นี้เองที่ถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานมหาศาลตามสมการ E=mc² ที่อธิบายว่า ‘มวล’ และ ‘พลังงาน’ เป็นด้านกลับของเหรียญเดียวกัน นี่แหละคือโครงสร้างของ ‘การสูญเสียมวล(mass defect)’ ที่กลายร่างเป็นพลังงาน

หลักการนี้สวนทางกับ ‘นิวเคลียร์ฟิชชัน’ หรือการแตกตัวของนิวเคลียสที่เป็นหัวใจของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบเดิม ฟิชชันอาศัยการ ‘แตกตัว’ ของนิวเคลียสที่มีมวลมากและไม่เสถียร เช่น ยูเรเนียมหรือพลูโตเนียม เพื่อดึงพลังงานออกมา ในขณะที่ฟิวชันเริ่มจากฝั่งที่เบาที่สุดแล้วรวมให้หนักขึ้น ทั้งสองแบบต่างดึงพลังงานจาก ‘มวลที่หายไป’ เหมือนกัน แต่เงื่อนไขทางฟิสิกส์ ความยากเชิงวิศวกรรม และ ‘โปรไฟล์ความปลอดภัย’ ต่างกันแทบจะคนละโลก

เคิร์ตลีย์ย้ำว่า “ในจักรวาล พลังงานส่วนใหญ่จริงๆ มาจากฟิวชัน” และชี้ให้เห็นว่าพลังงานที่มนุษย์ใช้อยู่บนโลก ไม่ว่าจะเป็นฟอสซิลโฟซิล แสงอาทิตย์ หรือพลังงานลม สุดท้ายแล้วก็ล้วนพึ่งพา ‘พลังงานฟิวชันจากดวงอาทิตย์’ ทั้งสิ้น แต่ในทางกลับกัน มนุษย์ยังไม่เคยสามารถ ‘นำฟิวชันมาใช้ผลิตไฟฟ้าโดยตรง’ ได้สำเร็จ ระดับที่เราทำได้ในตอนนี้ยังจำกัดอยู่แค่ ‘การทดลองแบบครั้งคราว’ หรือวิจัยพื้นฐาน ไม่มีโรงไฟฟ้าฟิวชันเชิงพาณิชย์ตัวจริงให้เห็นแม้แต่แห่งเดียว

‘เตาปฏิกรณ์ที่ผิดแล้วแค่ดับ’ ฟิวชันกับความปลอดภัยโดยธรรมชาติ

หนึ่งในเหตุผลสำคัญที่ทำให้ ‘พลังงานฟิวชัน’ กลายเป็นเป้าสนใจของทั้งรัฐบาล บิ๊กเทค และตลาดทุนทั่วโลก คือคุณสมบัติด้าน ‘ความปลอดภัยโดยโครงสร้าง’ เคิร์ตลีย์สรุปภาพได้สั้นๆ ว่า “ถ้าเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันเกิดมีอะไรผิดพลาดขึ้นมา มันก็แค่หยุดทำงาน” เพราะการรักษาปฏิกิริยาฟิวชันให้เดินหน้าต่อเนื่องได้นั้น ต้องอาศัยเงื่อนไขสุดขั้วหลายอย่างพร้อมกัน ทั้งพลาสมาที่มีอุณหภูมิสูงมาก การควบคุมสนามแม่เหล็กอย่างแม่นยำ ไปจนถึงความหนาแน่นและแรงดันระดับสูงผิดปกติ เมื่อปัจจัยใดปัจจัยหนึ่ง ‘สะดุด’ หรือหลุดจากกรอบ เงื่อนไขก็พังทั้งระบบ พลาสมาจะเย็นลง กระจายตัว และปฏิกิริยา ‘หยุดเอง’

นั่นทำให้สถานการณ์ที่คล้ายกับ ‘ฟิชชัน’ ซึ่งปฏิกิริยาลูกโซ่ควบคุมไม่ได้จน ‘แกนเตาปฏิกรณ์หลอมละลาย (meltdown)’ แทบจะเป็นไปไม่ได้ในเชิงโครงสร้าง สำหรับสังคมโลกที่ยังมีบาดแผลจากเชอร์โนบิลและฟูกูชิมา ความแตกต่างนี้เป็นจุดที่สำคัญมากในเชิงจิตวิทยามวลชน ฟิวชันยังใช้เชื้อเพลิงที่ไม่ใช่โลหะหนักไม่เสถียร และไม่ได้ทิ้ง ‘กากกัมมันตรังสีระดับสูงที่ต้องเก็บรอหลายหมื่นปี’ ในสเกลเดียวกับฟิชชัน ทำให้เคิร์ตลีย์เห็นว่าฟิวชันคือ “คำตอบเชิงโครงสร้างต่อความกังวลด้านความปลอดภัยของนิวเคลียร์แบบเดิม”

คุณสมบัติแบบนี้เปิดช่องให้โรงไฟฟ้าฟิวชันมีโอกาสเจอ ‘แรงต้านทางการเมืองและสังคม’ ในการเลือกพื้นที่ก่อสร้างและขออนุญาตน้อยกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟิชชันแบบดั้งเดิม และในระยะยาว มีแนวโน้มสูงที่จะถูกยอมรับให้เป็น ‘แหล่งพลังงานฐานหลัก (base load)’ ของระบบไฟฟ้าโลก หากฟิวชันเดินสู่การใช้งานจริงเมื่อใด ดุลยภาพของการถกเถียงด้านความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อมระหว่างนิวเคลียร์ ฟอสซิล และพลังงานหมุนเวียนจะเปลี่ยนไปอย่างมีนัยยะ

‘คีย์การ์ดสู่ยุคพลังงานล้นเหลือ’ ฟิวชันเชิงพาณิชย์จะเปลี่ยนเกมอย่างไร

เคิร์ตลีย์มอง ‘นิวเคลียร์ฟิวชันเชิงพาณิชย์’ เป็นเสมือน “กุญแจเปิดประตูสู่ยุคที่มนุษย์ยังไม่เคยสัมผัสมาก่อน คือ ‘ยุคแห่งความอุดมสมบูรณ์ด้านพลังงาน’” ปัจจุบันระบบอารยธรรมของมนุษย์ตั้งอยู่บนฐานของ ‘พลังงานราคาถูกและเสถียร’ แต่ก็ถูกล้อมไว้ด้วยสามกรอบจำกัดคือ การปล่อยคาร์บอน วิกฤตสภาพภูมิอากาศ และความมั่นคงด้านพลังงาน หากฟิวชันถูกทำให้ใช้งานได้จริง ข้อจำกัดเหล่านี้จำนวนมากอาจถูกปลดล็อก

ข้อแรก ในมิติการปล่อยคาร์บอน โรงไฟฟ้าฟิวชันเป็นแหล่งพลังงานที่ ‘ไม่ปล่อย CO₂ ในระหว่างการเดินเครื่อง’ ทำให้ลดการพึ่งพาฟอสซิลได้จากรากฐาน ข้อที่สองด้าน ‘ซัพพลายเชื้อเพลิง’ ดิวเทอเรียมและทริเทียมซึ่งเป็นหัวใจของฟิวชันมี ‘ความหนาแน่นพลังงานสูงมาก’ โดยเฉพาะดิวเทอเรียมซึ่งสกัดได้จากน้ำทะเลในปริมาณที่แทบไร้ขีดจำกัด บนสมมติฐานการใช้ไฟฟ้าเท่ากับปัจจุบัน มีการประเมินว่าฟิวชันสามารถป้อนความต้องการไฟฟ้าของมนุษยชาติได้ตั้งแต่ 100 ล้านปี ไปจนถึงระดับพันล้านปี

เมื่อราคาพลังงานลดต่ำลงและปริมาณซัพพลายเสถียร โครงการที่ทุกวันนี้ ‘ติดเพดานเพราะค่าไฟ’ อย่างดาต้าเซ็นเตอร์ขนาดยักษ์ การเทรนปัญญาประดิษฐ์ระดับมหึมา โรงงานผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลขนาดเมือง การไฟฟ้าโรงงานอุตสาหกรรมทั้งหมด ไปจนถึงการผลิต ‘ไฮโดรเจนสีเขียว’ ก็จะเริ่มคุ้มต้นทุน เคิร์ตลีย์เชื่อว่า “วันไหนที่ฟิวชันเชิงพาณิชย์สำเร็จ ขอบเขตของสิ่งที่มนุษย์สามารถทำได้จะเปลี่ยนไปทั้งชุด” ผลผลิตรวม การเติบโตทางเทคโนโลยี และความเร็วของนวัตกรรมอาจเร่งตัวขึ้นอีกระดับ

พลังงานจากสมการ E=mc² ฟิวชัน vs ฟิชชันในมุมมองควอนตัม

แม้ฟิวชันและฟิชชันจะใช้หลัก ‘มวลที่หายไปกลายเป็นพลังงาน’ เหมือนกัน แต่ฉากหลังทางฟิสิกส์ซับซ้อนและต่างกันในรายละเอียด เคิร์ตลีย์อธิบายว่าเมื่อนิวเคลียสที่เบารวมกันเป็นนิวเคลียสที่หนักกว่า มวลรวมของผลิตภัณฑ์จะ “น้อยกว่าผลรวมมวลตั้งต้นเล็กน้อย” ความต่างระดับเล็กจิ๋วนี้เองที่ถูกขยายเป็นพลังงานระดับมหาศาล เพราะสมการ E=mc² มีตัวคูณเป็น ‘ความเร็วแสงกำลังสอง’ ซึ่งใหญ่เกินสัญชาตญาณมนุษย์ทั่วไปจะจับต้องได้ ปรากฏการณ์นี้ถูกกำหนดด้วย ‘เส้นโค้งพลังงานยึดเหนี่ยวของนิวเคลียส’ ซึ่งเป็นผลจากกลศาสตร์ควอนตัมและแรงนิวเคลียร์อย่างแรง

ในฝั่งฟิชชัน กระบวนการตรงกันข้ามคือ นิวเคลียสที่มีมวลมากถูกแยกออกเป็นนิวเคลียสที่เบากว่าหลายชิ้น และความต่างของพลังงานยึดเหนี่ยวก็จะถูกปลดปล่อยออกมาเป็นพลังงานเช่นกัน แต่เชื้อเพลิงฟิชชันที่ใช้งานได้มักพบในธรรมชาติน้อย ต้องผ่านกระบวนการเสริมสมรรถนะและควบคุมที่เข้มงวด แถมยังทิ้ง ‘กากกัมมันตรังสีระดับสูง’ ปริมาณมาก ฟิวชันจึงถูกจับตาในฐานะ ‘นิวเคลียร์ยุคใหม่’ ที่ใช้เชื้อเพลิงจัดหาง่ายกว่า และปัญหากัมมันตรังสีถูกจำกัดให้อยู่ในระดับที่จัดการได้

เคิร์ตลีย์มองว่าจุดตั้งต้นของความเข้าใจทั้งหมดนี้คือสมการเดียวของไอน์สไตน์ E=mc² เพราะถ้าเราไม่รู้ว่ามวลและพลังงานเชื่อมโยงกันอย่างไร “การออกแบบระบบพลังงานขนาดใหญ่ที่อาศัยปฏิกิริยานิวเคลียร์คงเป็นเรื่องเพ้อฝัน” ในแง่นี้ โรงไฟฟ้าฟิวชันคือการเอาทฤษฎีดังกล่าวมา ‘ลงมือทำจริงในระดับวิศวกรรม’ อย่างตรงไปตรงมาที่สุดเคสหนึ่งในประวัติศาสตร์มนุษย์

ดิวเทอเรียม: เชื้อเพลิงนับร้อยล้านปีที่รออยู่ในทะเล

หัวใจของเชื้อเพลิงฟิวชันคือไอโซโทปของไฮโดรเจนที่ชื่อ ‘ดิวเทอเรียม(Deuterium)’ เคิร์ตลีย์อธิบายว่า “เชื้อเพลิงของฟิวชันจริงๆ อยู่ทุกที่ รอบตัวเรา โดยเฉพาะสิ่งที่เราใช้คือไฮโดรเจนในรูปแบบที่เรียกว่าดิวเทอเรียม” ดิวเทอเรียมมีอยู่ในโมเลกุลของน้ำตามธรรมชาติในปริมาณเล็กน้อยและสามารถสกัดจากน้ำทะเลได้ เมื่อพิจารณาทั้งจากข้อจำกัดด้านเทคโนโลยีและต้นทุนในปัจจุบัน ปริมาณดิวเทอเรียมในทะเลก็ยังมากพอให้มนุษย์ใช้ผลิตไฟฟ้าในระดับปัจจุบันได้นานอย่างน้อย 100 ล้านปี และอาจยาวไปถึงระดับพันล้านปีตามบางการประมาณ

เชื้อเพลิงที่มากมายและไม่กระจุกตัวในประเทศผู้ส่งออกพลังงานแบบเดิม เป็นประเด็นใหญ่ในมุม ‘ความมั่นคงด้านพลังงาน’ หากดิวเทอเรียม‑เบสฟิวชันถูกใช้งานเชิงพาณิชย์อย่างกว้างขวาง ประเทศต่างๆ จะสามารถใช้ ‘ทะเลและแหล่งน้ำของตัวเอง’ เป็นฐานเชื้อเพลิงได้โดยอิสระ ทำให้ความเสี่ยงที่ผูกกับการนำเข้าน้ำมันและก๊าซจากจุดเปราะบางทางภูมิรัฐศาสตร์ลดลงในเชิงโครงสร้าง

นอกจากนี้ ด้วย ‘ความหนาแน่นพลังงาน’ ที่สูงมากของเชื้อเพลิงฟิวชัน ปริมาณทรัพยากร ที่ดิน และโครงสร้างโลจิสติกส์ที่ต้องใช้เพื่อผลิตไฟฟ้าปริมาณเท่ากันจะหดตัวลงอย่างมีนัยยะ นั่นหมายถึงต้นทุนการลงทุนโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานในระยะยาวอาจลดลง และยังเอื้อต่อการ ‘กระจายศูนย์’ ของระบบผลิตไฟฟ้า ซึ่งมีศักยภาพจะเปลี่ยนโครงสร้างตลาดพลังงานทั่วโลกไปในตัว

ฟิวชันกับวิวัฒนาการของอารยธรรมและอนาคตนอกโลก

ในมุมมองของเคิร์ตลีย์ ฟิวชันไม่ใช่แค่เทคโนโลยีผลิตไฟฟ้ารุ่นถัดไป แต่เป็น “เทคโนโลยีระดับสเกล” ที่ผูกโยงกับวิวัฒนาการของอารยธรรม เขามองว่า “ถ้ามองเอกภพบนสเกลเวลาเป็นร้อยล้านหรือพันล้านปี อารยธรรมที่มีสติปัญญาสูงน่าจะลงเอยด้วยการใช้ฟิวชันเป็นฐานพลังงาน” เพราะเมื่อดวงดาวเองทำงานด้วยฟิวชัน ทางเลือกเชิงตรรกะของอารยธรรมที่ต้องการเติบโตต่อ คือการดึงพลังงานจากดวงดาวโดยตรง หรือจำลองเงื่อนไขของดาวเหล่านั้นขึ้นมาในระบบเทียม

จากกรอบคิดนี้ การทำให้ฟิวชันใช้งานได้จริงคือ ‘ก้าวแรก’ ที่อารยธรรมโลกจะหลุดจากพันธนาการด้านพลังงาน โครงการอย่างการสำรวจอวกาศระยะไกล การตั้งถิ่นฐานข้ามดาวเคราะห์ ไปจนถึงการพัฒนาแหล่งทรัพยากรในสภาพแวดล้อมสุดขั้วอย่างก้นสมุทรหรือขั้วโลก ที่ปัจจุบันยังถูกมองว่าใกล้เคียงนิยายวิทยาศาสตร์ จะมี ‘ความเป็นไปได้ทางเทคนิค’ สูงขึ้นทันทีเมื่อเรามีไฟฟ้าปริมาณมหาศาลราคาถูกอยู่ในมือ เช่นเดียวกับเทคโนโลยีเปลืองพลังงานอย่างปัญญาประดิษฐ์ระดับใหญ่ กลศาสตร์ควอนตัมเชิงประยุกต์ หรือซูเปอร์คอมพิวเตอร์ระดับ ‘จำลองเอกภพ’ ทั้งใบ ที่จะสามารถขยายตัวได้เร็วขึ้นเมื่อ ‘ค่าไฟ’ ไม่ใช่ปัญหาใหญ่

อย่างไรก็ดี ฟิวชันในวันนี้ยังเต็มไปด้วยโจทย์ยากทั้งด้านวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม ระยะเวลาสู่การใช้งานจริงก็ยังถูกถกเถียงระหว่างมุมมองที่มองโลกในแง่ดีและแง่ระมัดระวัง แต่ผู้นำวงการอย่างเคิร์ตลีย์เชื่อว่าโรงไฟฟ้าฟิวชันเชิงพาณิชย์รุ่นแรกอาจโผล่มาได้ตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 2020 ถึงทศวรรษ 2030 ข้างหน้า การที่เฮลิออนกล้าลงนามสัญญาซื้อขายไฟฟ้ากับไมโครซอฟท์โดยกำหนดปี 2028 ไว้ในเอกสาร จึงถูกมองว่าเป็น ‘สัญลักษณ์ของความมั่นใจ’ ในการเดินเกมครั้งนี้

เมื่อวันที่ ‘พลังงานฟิวชัน’ เชื่อมต่อเข้ากับโครงข่ายไฟฟ้าโลกจริงๆ ไม่ใช่แค่ตลาดพลังงานและโครงสร้างอุตสาหกรรมเท่านั้นที่จะสั่นคลอน แต่ยังอาจลามไปถึงนโยบายสิ่งแวดล้อม รูปแบบการพัฒนาเศรษฐกิจ และทิศทางโดยรวมของอารยธรรมมนุษย์ “เทคโนโลยีที่พาดวงอาทิตย์เข้ามาในโรงงาน” จะเปิดชุดตัวเลือกใหม่ให้มนุษยชาติเดินต่อไปอย่างไร อีก 10–20 ปีข้างหน้าจะเป็นช่วงเวลาชี้ชะตาว่าฟิวชันจะหลุดจากห้องทดลองสู่โลกความจริงได้มากน้อยแค่ไหน ‘ความคิดเห็น’ สำหรับนักลงทุนและผู้เล่นเทคโนโลยีระยะยาว นี่อาจเป็นหนึ่งในเส้นเรื่องด้านพลังงานที่ควรจับตาอย่างใกล้ชิดที่สุดในศตวรรษนี้