核融合炉で化石燃料の代替品を作るニュージーランドのスタートアップの探求

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「最初に言ったかどうかは分かりませんが、私たちは核融合炉を建設しているのです」とラトゥ・マタイラ氏は、オープンスター・テクノロジーズの本社として機能する何の変哲もないウェリントン倉庫のツアーの途中で私に語った。

部屋の片隅には、特注部品の製造に使用される箱型の高価そうな機械が 2 台置かれています。 不運なタイタン潜水艦の舷窓を思わせる窓が付いたステンレス鋼の真空チャンバーといくつかの液体窒素容器は、高度に特殊化された産業活動を示唆しています。

しかし、州道 1 号線から外れてガウランガ渓谷に隠された工業団地に入る訪問者は、マタイラ氏と 29 人のチームがこのスタートアップで何を準備しているのかを推測する人はほとんどいないでしょう。

年末までに、投資家から1130万ドルの支援を受けたオープンスターは、核融合装置のプロトタイプを構築し、最初のプラズマ反応を引き起こす予定だ。 これだけでもニュージーランドにとっては初のことであり、核融合を利用してクリーンエネルギーを生み出すための小さいながらも重要な第一歩となる。

世界中に点在し、原子を分裂させてエネルギーを生成する核分裂発電所とは異なり、核融合は軽い原子を強制的に結合させ、その過程でエネルギーを放出します。

核融合炉は、私たちの太陽や宇宙の他の星の中心で進行中のプロセス、つまり永久的なエネルギー生産を再現しようとしていますが、石炭やガス火力発電所に伴う二酸化炭素の排出はありません。

安全、クリーン、そして安価な究極の電力源です。 マタイラ氏は、最終的には、廃止された石炭火力発電所やガス火力発電所を置き換えるために核融合炉が建設され、太陽光発電や風力発電よりも効率的にクリーンエネルギーを国内送電網に供給することになるだろうと語った。 しかし、核融合反応を制御することは非常に困難な課題です。 核物理学の冗談は、核融合の実現まであと 30 年、そしてこれからもずっと 30 年かかるということです。

それにもかかわらず、気候危機の緊急性により、進歩の加速を目的とした核融合への関心と投資の新たな波が生じています。 一部の専門家は、今後 6 ～ 10 年以内に核融合の画期的な進歩が見られ、発電における核融合の役割への道が開かれる可能性があると示唆しています。 何十年にもわたるわずかな進歩を経て、科学者たちは最近いくつかの大きなマイルストーンに到達しました。

昨年12月、カリフォルニアのローレンス・リバモア国立研究所は、原子炉内での核融合点火を達成した。これは、核融合反応が自立し、生成に費やされたエネルギーよりも多くのエネルギーを生成する点である。 これにより、米国エネルギー省は「10年以内に」試験規模の核融合発電所を開発するために米国企業8社に資金を提供する自信を与えた。

世界中で少なくとも 30 社の核融合スタートアップ企業がこの技術に取り組んでおり、OpenStar はおそらくそのグループの中で最も新しく、最も遠く離れた企業である。 マサチューセッツ工科大学 (MIT) のプラズマ科学・核融合センターなど、確立された核融合研究グループの多くは、トカマクと呼ばれる一種の原子炉、つまり金属によって生成される磁場を使用するドーナツまたは球形の機械に焦点を当ててきました。プラズマまたは過熱ガスを閉じ込めるためのコイル。 トカマクに供給される燃料（通常は水素ベース）は、1億℃を超える激しい圧力と温度にさらされます。 燃料内の原子が融合し、熱の形で大量のエネルギーを放出します。

最終的な目的は、その熱を蒸気に変換し、タービンを駆動して発電することです。 磁気コイルには非常に熱いプラズマが含まれており、プラズマが反応炉の壁を溶かすのを防ぎます。 秘訣は、核融合反応が起こるのに十分な時間、亜原子粒子の渦であるプラズマを安定に保つことである。

これは、現在南フランスで建設中の世界最大のトカマクである国際熱核融合実験炉の背後にある概念です。 これは野心的なプロジェクトだが、昨年11月、部品に重大な欠陥があり、プラズマ生成という当初の2025年の目標が無期限に延期されることが発表された。 推定200億ユーロ（360億ドル）の費用も高騰する可能性がある。