核融合発電とは核融合エネルギーを使った発電方法である。原子力発電と混同されがちだが、まだ実用化されていない技術である。核融合エネルギーとは核融合反応によって生じるエネルギーである。核融合反応とは質量の小さな原子の原子核同士が融合して別の大きな原子になることを指し、太陽の内部で起きている現象である。この核融合反応を人工的に起こし、発生した莫大なエネルギーを電気や熱として取り出し利用する研究が進められている。核融合を起こすための資源である重水素と三重水素は海水から採取できるため、資源が少なく海に囲まれた日本にとって、核融合エネルギーの実用化には大きなメリットがある。また核融合エネルギーは二酸化炭素も排出しないため、環境問題の解決も期待されている。以下はエネルギーと政策に関するニュースの発信拠点 RealClearEnergy (RCE) に掲載された下院科学宇宙技術委員会（SST）の委員長を務めるブライアン・バビン下院議員（共和党）の論文「核融合エネルギーは今まさに進行中：商業化に向けた世界的な競争」の抄訳です。
数十年にわたり核融合エネルギーは SF の世界の構想、つまり永遠に実現不可能と思われてきたものだった。しかし今日、その夢はついに手の届くところにある。世界中の国々が太陽のエネルギー源と同じエネルギーを利用すべく競い合っており、その賭けはかつてないほど大きなものとなっている。核融合を最初に商業化する国が、未来の世代における世界のイノベーション、繁栄、そして安全保障の方向性を左右することになるのである。米国下院科学宇宙技術委員会は最近、クリーンで安全、そして事実上無限のエネルギー源である核融合エネルギーの現状と将来に関する公聴会を開催した。核融合産業、国立研究所、そして学界からの証人は、材料科学、人工知能、そして高温超伝導体の進歩が、商業核融合への進歩をいかに急速に加速させているかを詳細に説明した。この技術は理論から現実へと移行しつつあり、米国はこれを活用する準備を整えなければならない、ということです。米国は長年にわたり核融合エネルギー研究の世界的リーダーでしたが、他国はその差を埋めるために積極的な投資を行っており、中国共産党（CCP）は大規模導入に向けて先陣を切ろうとしています。明日の産業を守りたいのであれば、核融合エネルギーは今日、国家の最優先事項でなければならない。世界中で53社の核融合エネルギー企業が、核融合発電の市場投入に取り組んでいる。これらの企業は総額105億ドル以上の民間投資を集めておりGoogle や Microsoft といった大手ハイパースケーラーも大きな貢献をしています。驚くべきことに、この資金の90%以上が過去5年間に調達されたものです。これらの企業は、人工知能などの21世紀の最新技術と20世紀の伝統的な科学的手法を統合することで、開発を加速させている。2022年末、ローレンス・リバモア国立研究所は国立点火施設において核融合発電の損益分岐点を達成し、歴史的な偉業を成し遂げた。これは、消費エネルギーを上回るエネルギーを生成することに成功したことを意味する。その後の実験でもこの成果は再現され、エネルギー収率もさらに向上し、この節目をさらに上回った。業界の専門家は、このようなブレークスルーにより、早ければ2030年代半ばまでに核融合発電が電力網に導入される可能性があると予測している。中国共産党は核融合研究において大きな進歩を遂げ、他のどの国よりも約2倍の公的資金を投入している。政府は大規模な核融合施設を急速に建設しており、最近の衛星画像には北京郊外に建設中の広大な核融合研究拠点が写っています。米国が自国の核融合イニシアチブを強化するための断固たる行動を取らなければ、雇用、サプライチェーン、そしてこの変革をもたらす技術に伴う世界的な影響力を失うリスクがある。しかし、中国に打ち勝ちたいのであれば、ソ連型の産業政策を採用することはできない。冷戦時代にその教訓を学んだのである。米国エネルギー省（DOE）は最近、核融合科学技術ロードマップを発表し、核融合エネルギーの開発と商業化を加速するための包括的な国家戦略を概説しました。このロードマップは、米国の核融合エコシステム全体にわたる取り組みを統合し、インフラの改善、最先端研究の推進、そして官民のイノベーターによるダイナミックなネットワークの成長を促進することを目的としている。政権の戦略には、成功の鍵となる要素がいくつかある。中でも最も重要なのは、官民連携プログラムの重視である。これは、資源の共有を促進し、プロジェクトリスクを分散させることで、この分野の成長に不可欠であることが証明されている。これには、成功を収めているマイルストーンベースの核融合エネルギー開発プログラムへの継続的な支援も含まれる。このプログラムが効果的に運営されれば、アメリカをイノベーションの灯台たらしめている民間セクターの要素を活用できる可能性がある。さらに、この計画では、核融合発電所の運転に不可欠な先端材料の強固なサプライチェーンの構築も求められている。核融合発電所の稼働が進むにつれて、エネルギー需要を効果的に満たすために必要な資源を迅速に確保することがますます重要になるす。研究者、産業界、そして政策立案者間の連携を促進することで、この有望な分野におけるブレークスルーとイノベーションを加速させ、商業化に向けた進展を加速させることができるだろう。
ところで日本の核融合発電現状は、環境情報を基礎から解説するサイト ASUENE MEDIA によると、核融合エネルギーの開発は「地上に太陽を作る研究」とも言われているが、主に発電への利用が目標となっているという。核融合エネルギーの研究は以下の三段階に分かれているとされている。
- 第一段階：核融合反応によるエネルギーが大きくなる状態を達成
- 第二段階：核融合エネルギーが長時間持続する状態の達成
- 第三段階：実際の発電および経済性向上の達成
現在は第二段階の途中だが、技術的に困難な課題が多数存在している。例えば核融合反応を起こすためには、1億度超という高温まで燃料を加熱してプラズマという状態にする必要があるが、それだけの高温下では固体の状態を維持できる物質はない。そのためプラズマをどのような容器に閉じ込めるかが問題であり、磁場やレーザーなどを用いた技術が研究されている最中にあります。実際に発電を行うのは第三段階だという。核融合エネルギーは「地上の太陽」とも呼ばれるクリーンなエネルギーで、核融合エネルギーによる発電は環境問題・エネルギー問題を解決するものとして、大きな期待が寄せられている。世界各国が協力して推進している ITER計画においては、日本も主要部品を開発・製作するなど重要な役割を負っている。また核融合発電に関しては、大企業だけでなくスタートアップ企業も、電力会社などからの出資を受け研究開発などの事業に参入している。下記リンク先は本稿で抄訳した、ブライアン ・バビンの論文「核融合エネルギーを巡る商業化に向けた世界的な競争」です。
Fusion Energy is Happening Now: The Global Race to Commercialization by Brian Babin
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