歴史的な核融合エネルギーの成果は、太平洋岸北西部の急成長するスタートアップ企業を後押しするだろう

米国の物理学者たちは、世界が60年以上も追い求めてきた偉業を成し遂げました。核融合反応に必要なエネルギーよりも多くのエネルギーを核融合から生み出すという偉業です。エネルギーの「聖杯」と呼ばれる核融合は、炭素を排出しない無限のエネルギーを生み出す可能性を秘めています。

この画期的な成果は、12月5日にカリフォルニア州にあるローレンス・リバモア国立研究所の国立点火施設（NIF）で達成された。米国エネルギー省の当局者は本日、このニュースを発表し、「歴史的かつ初の快挙」と称した。

ジェニファー・グランホルム米エネルギー長官は声明で、この進歩は「間違いなくさらなる発見を巻き起こすだろう」と述べた。

その発見の多く、そしてその技術の商業化は、成長を続ける核融合エネルギー関連企業が数多く存在する太平洋岸北西部で起こる可能性がある。

「この画期的な進歩が我が国によって達成されたことを、すべてのアメリカ人は誇りに思うべきだ」とシアトルを拠点とする核融合スタートアップ企業アバランチ・エナジーのCEO、ロビン・ラングトリー氏は語った。

科学者たちは数十年にわたり、核融合反応、つまり原子が猛スピードで衝突し、くっつく反応を実現してきました。原子を融合させるこの反応はエネルギーを放出しますが、これまでは核融合反応に必要なエネルギーは、核融合反応で得られるエネルギーを上回っていました。NIFチームは「科学的エネルギー損益分岐点」と呼ばれる状態を達成しました。

カリフォルニアの国立研究所の研究者たちは、世界で最も強力なレーザーを使ってX線を作り出し、燃料カプセルを照射して核融合反応を起こすプラズマ、つまり過熱ガスを発生させた。

しかし、それが唯一の方法ではありません。太平洋岸北西部には、核融合発電の異なる戦略を採用し、核融合エネルギーの商業化に取り組んでいる企業が5社あります。このグループには、ワシントン州のアバランチ、ヘリオン・エナジー、ザップ・エナジー、CTフュージョン、そしてブリティッシュコロンビア州のジェネラル・フュージョンが含まれます。

一部の企業は、専門知識と研究の提供を継続しているワシントン大学とパシフィック・ノースウエスト国立研究所の技術を活用しています。

ラングトリー氏やNIFを含む多くの人々は、研究者たちがコスト効率の良い方法でエネルギーを生成し、その電力を電力網に利用できるまでには、まだ長い道のりがあると警告した。

NIFのマイルストーンは、ライト兄弟が飛行機で長時間飛行を成功させたことで知られる「キティホーク」の瞬間とは程遠いものでした。ラングトリー氏によると、今回の新たな成果はむしろライト兄弟の風洞実験に近いもので、制御された実験で揚力を得る能力を微調整したとのことです。

さらなる進歩がやってくるだろうと彼は予測した。

「今後5年から10年の間に、ネットエネルギー核融合装置の『キティホーク』発表に至るまで、さらに多くのブレークスルーと発表が見られるようになるだろう」とラントリー氏は火曜日にGeekWireに語った。

ヘリオン社のCEO、デビッド・カートリー氏もその興奮に同調し、「世界は核融合の実現にかつてないほど近づいています」と述べた。

「NIFは商業的なエネルギー生産に焦点を当てているわけではないが、彼らの研究は、リスクを軽減し、すべての核融合に当てはまる重要な物理学を検証することで、ヘリオンのような商業的な核融合企業に役立つ」と彼は付け加えた。 

エバレットに拠点を置くヘリオン社は、ポラリスと名付けられた7番目の核融合プロトタイプ機を開発中であり、NIFのマイルストーンをさらに上回る成果を挙げることを期待しています。ポラリスは2024年までに、核融合によって生成されたエネルギーを捕捉し、正味電力を生成することを目指しています。

Zapの最高技術責任者であるブライアン・ネルソン氏も、NIFの進歩と商業化の違いを指摘した。

ネルソン氏は「核融合を実用的なエネルギー源にするには、まだやるべきことがたくさんあるが、今日の結果はその道のりにおける重要な一歩だ」と語った。

NIFの実験では3.15メガジュール（MJ）の核融合エネルギー出力が生成されたが、これにはレーザーによる2.05MJの入力が必要だった。

しかし、レーザーを発射するにはグリッドから300MJを引き出さなければならなかったと、ローレンス・リバモア国立研究所の副プログラムディレクター、マーク・ヘルマン氏は説明した。

「レーザーは効率を上げるために設計されたのではなく、実験室でこのような驚異的な条件を実現するために、可能な限り多くの電力を供給するために設計されたのです」と、このニュースを発表するパネルで講演したヘルマン氏は述べた。「ですから、慣性核融合をエネルギー源として実現するには、実に多くのステップを踏まなければならないのです。」

ゼネラル・フュージョンのCEO、グレッグ・トゥイニー氏もエネルギー生産に期待を寄せている。

「今回の発表は長年にわたる漸進的な進歩の素晴らしい集大成であり、中性子の劣化、熱伝達、燃料生産の障壁を克服する実用的な発電機械を設計するのは、今後私たちのような企業の責任だ」と同氏は火曜日に述べた。

20年前に設立され、太平洋岸北西部で最も古い核融合事業会社であるジェネラル・フュージョンは、英国で実証機を建設中だ。この装置は2025年に稼働開始予定で、「発電所にふさわしい環境」を作り出すことができる。同社は2030年代初頭までにこの技術を商業化することを目指している。

シアトルのCTFusionのCEO、デレク・サザーランド氏も同様にNIFからのニュースを歓迎した。

「核融合エネルギー分野への参入を考えたことがあるなら、今がまさにその最良の時期だ」と彼は語った。