在全球面临气候变迁与能源危机的当下，台师大跨域科技产业创新研究学院与江陵集团合作，宣布在冷融合技术上取得重大突破。这项低能核反应（LENR）的技术，可利用水作为燃料，在低温下进行核反应，且无核污染风险，其中间产物还有望应用于医疗领域。
核融合常被视为人类未来取之不尽的理想洁净能源来源，但传统核融合需要极高温环境下才能释放大量能源。而近期，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的研究团队，开发出低能核反应（Low-Energy Nuclear Reaction，LENR）或俗称「冷融合」（cold fusion）技术，不仅能在远低于主流科学认知的温度下发生核反应，且不会释放中子和伽马辐射，大大降低核污染的风险。
用水当燃料 激发的核反应
2013年，黄秉钧无意间看见两家台湾公司开发的机器可用水制造制造能量（excess heat）。他进一步研究时发现，它们都与水沸腾产生的空化（cavitation）及声致发光现象（sonoluminescence）有关。在科技部支持下，2019年黄秉钧便正式展开其核能科技的探索。
在基本学理仍不清楚时，研究团队先采取实作与测试的方法，再归纳出设计与操作原理。在过程中，他们还自主设计、制造数十种反应器，甚至提出了全新的物理学理论。
团队所研发的LENR技术属于CIF（cavitation-induced fusion，水的沸腾空化融合现象），使用水作为介质（燃料），在低于200°C的温度下运作，并利用流体动力学与空化技术激发核反应，具有可重现、可大功率连续运作、成本低廉等优点。性能系数COP（输出能量与输入能量比）可达1.2至4.3。
这项冷融合技术可利用蒸汽锅炉的部分输出热蒸汽来运作，达成发电厂节能减碳的效果。以反应器COP为2.0估计，可制造两倍能源来预热锅炉进水，降低锅炉燃料消耗约20%，并将发电厂效率从目前的40%提升至50%。
如果COP能提升至5.0以上，则有望直接用水激发核反应产生的能量，并带动汽涡轮机发电，从而实现用水发电的能源革命。
不只能发电 亦有望用于癌治疗
2021年，黄秉钧自台大退休后转任台师大讲座教授，协助推动跨领域产学合作计画。其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，专注于工程应用系统的开发，并设定了两大目标：一是提出充分的科学证据，让主流科学界认同冷融合；二是开发出结构简单、可放大至发电厂规模的反应器。
2023年，研究团队取得重大突破。他们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，气体中含有氖同位素（22Ne）、二氧化碳（CO2）、同位素O17重水（H217O）、同位素CO2 （12C-16O-17O）与同位素O2（16O-17O）。
经无数次重复实验后，确认水被激发了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（intermediates），是能源科技重大发现。
这项研究成果于2023年8月在波兰举行的第25届凝态核科学国际会议（The 25th International Conference of Condensed Matter Nuclear Science, ICCF-25）上首次报告，并正式论文则于2024年1月发表在《Nature – Scientific Reports》期刊上。
这是30年来冷融合论文首度刊登在主流科学期刊，目前下载量超过14万次，全球论文排名位居前1.8%，并被收录于美国国家卫生研究院（NIH）的国家医学图书馆收录，受到国外媒体关注。
此外，研究团队还发现的同位素O17重水具有重要的医疗价值，可用于核磁共振造影（MRI，magnetic-resonance imaging）的造影剂以及正子摄影（PET， Positron Emission Tomography）的主要材料。
有研究显示，O17重水可能具有抑制癌细胞增长的潜力，或可辅助癌症的标靶或放射治疗。然而，由于O17重水生产困难且价格昂贵，目前难以进行大规模临床研究。而黄秉钧团队的冷融合技术有望解决这一难题，为相关医疗应用开辟新途径。
打造九份「零碳绿能园区」
江陵集团董事长林美东表示，自2023年起，集团与台师大产创学院绿能科技与永续治理研究所签订长期产学合作协议，共同推动「零碳绿能创新技术示范与前瞻学术研究」。
双方计划在九份打造一个特色「零碳绿能园区」，展示包括小型微气候技术（冷泉除湿、局部冷却、喷雾冷却）、多功能储电技术、金字塔太阳能微电网技术、冷融合等技术。
「产学合作是双向。」台师大校长吴正己强调，这项计划不仅能促进创新研发从学校走入产业，同时将产业界的创新带入学术探讨，有助于加速科学与技术的整合，并培养学生理论与实务并重的科研能力。
除了应用开发，黄秉钧教授也正筹组国内外研究团队，深入探讨LENR的基本核反应机制，以期解开冷融合之谜，为更高效率的冷融合应用技术铺路。
※ 本文经授权转载自《今周刊ESG》，原文标题〈用水当燃料、低温核反应，台师大「冷融合」技术突破！不仅无核污染风险，还有望治疗癌症〉。不适用CC共创授权条款
目前团队发表的5篇冷融合论文：
• Water can trigger nuclear reaction to produce energy and isotope gases. Scientific Reports, Doi: https://doi.org/10.1038/s41598-023-50824-8
• Peculiar Phenomena Observed in Low-Energy Nuclear Reactors. 2024 American Nuclear Society Annual Meeting.
• Excess Energy from Heat-Exchange Systems. J. Condensed Matter Nucl.
• Excess Energy from Heat-Exchange Systems. The 23th International Conference of Condensed Matter Nuclear Science (ICCF-23), Xiamen, China, June 9-11, 2021.
• Excess Energy from a Vapor Compression System. The 22th International Conference of Condensed Matter Nuclear Science (ICCF-22).
资料来源: 环境资讯中心
