核融合エネルギーの代替アプローチに賭けているカナダの企業の 1 つが本日、来年英国でパイロット発電所の建設を開始すると発表しました。英国政府の財政的支援を受けており、商用発電所に必要な規模の 70% のこの発電所は、エネルギーを生成するものではなく、2025 年の始動後、同社の核融合アプローチの実行可能性を実証するものになると、CEO の Christofer Mowry 氏は述べています。バンクーバーを拠点とするゼネラル・フュージョンの。 「これは核融合における最初の実質的な官民パートナーシップです」と Mowry 氏は言います。
パイロット プラントは数億ドルの費用がかかり、オックスフォード郊外にある英国原子力庁のキャンパスに建設されます。ここには、世界最大の稼働中の核融合炉である欧州共同トーラスを運営する核融合エネルギー カルハム センターもあり、米国王国のメガ アンプ球形トカマク アップグレード リアクター。
Fusion の支持者は、官民の資金源を合わせて 3 億ドルを調達した 19 歳の会社からの発表を歓迎しました。 「ゼネラル・フュージョンは、成長するフュージョン産業の主要なプレーヤーです」と、フュージョン・インダストリー・アソシエーションの英国ディレクターであるメラニー・ウィンドリッジは言います。 「彼らは磁化ターゲット核融合のコンセプトに多額の投資を行っており、彼らの核融合実証プラントが実現するのを楽しみにしています。」
何十年もの間、恒星の動力源である核融合は、豊富な燃料で作られるカーボンフリー エネルギーの可能性で研究者や投資家を魅了してきました。問題は、水素原子核がお互いの反発を克服し、エネルギーを放出する反応でヘリウムに融合するために、非常に高い温度と圧力を必要とすることです。核融合炉は、反応を維持するために消費するよりも多くのエネルギーを生成するのに十分な時間または効率的に稼働していません。
フランスの巨大な国際原子炉プロジェクトである ITER は、最初にこのエネルギーの「獲得」に到達することになっています。この装置は、マイクロ波と粒子ビームで加熱されている間、イオン化されたガスまたはプラズマをドーナツ型の容器に保持するために、巨大な超伝導磁石に依存しています。しかし、200 億ドルを超えるプロジェクトは氷河のようなペースで進んでいます。2025 年に稼働する予定ですが、エネルギー増加の実証は 2035 年以降になると予想されています。
一般核融合は、磁化標的核融合と呼ばれるアプローチを使用します。インジェクタは、たばこの煙の輪のようなプラズマのループを生成し、その渦運動によって、粒子の雲をまとめる磁場を作り出します。プラズマ リングの短い寿命の間に、核融合が発火する温度と圧力まで圧縮されます。
同社は何年にもわたってプラズマインジェクターを微調整しており、現在では数十ミリ秒続くリングを吐き出すことができると述べています。 「私たちは世界で最高の自己完結型プラズマを作ることができます」と Mowry は自慢しています。ライバル企業の TAE Technologies もプラズマ リングに依存しており、同様の期間、それらを維持できます。しかし、TAE はリングを圧縮する代わりに、粒子ビームでリングを維持および加熱します。
General Fusion は、パイロット プラントを使用して、圧縮ベースのアプローチの利点を実証したいと考えています。プラズマ リングは、核融合によって放出された高エネルギー粒子を吸収するために使用される回転する液体リチウムの層で裏打ちされたチャンバー内で発射されます。プラズマがチャンバーの中心に到達すると、数百の空気圧ピストンが慎重にタイミングを合わせたパルスでリアクター壁の外側をたたき、リチウムを内側に押し込み、プラズマを着火点まで球状に圧縮します。商用の原子炉は、経済的な量の電力を生成するために、数秒ごとにパルスで新鮮なプラズマ リングを圧迫する必要があります。
モウリー氏によると、パイロット プラントの目的は、核融合に関連する摂氏 1 億度を超える温度に到達し、プロセス全体が経済的になる可能性があることを示すことです。フルサイズの商用発電用原子炉が使用する重水素-トリチウム（D-T）混合物の代わりに、1つの中性子を含む水素同位体である純粋な重水素の比較的非反応性の燃料を使用します。これにより、パイロット プロジェクトでは、希少な放射性トリチウムを調達し、過剰な熱と生成された放射能に対処する必要がなくなります。稼働中の原子炉は、核融合反応によって生成された放射線を使用してリチウム ライナーの一部を分解することにより、独自のトリチウムを生成します。
パイロット プラントが十分な時間と十分な密度でプラズマを摂氏 1 億度まで絞り込むことができれば、D-T 核融合はうまくいくでしょう。なぜなら、この理論はすでに公的核融合の取り組みによって実証されているからです、と Mowry は言います。 「私たちはナレッジ ベースのエンベロープの内側にいます」と彼は言います。パイロットプラントにより、同社は実用性と経済性により重点を置いています。現在の知識は、「課題をエンジニアリングに移す」ものです。
