私たちEX-Fusionはレーザー核融合エネルギーの実用化に必要な技術開発を加速していきます。
さらに、レーザー核融合商用炉実現を目指す過程で得られる最先端の光制御技術・知見等を活用し、
エネルギー分野にとどまらず、様々な産業分野の技術開発に貢献していきます。
Issue : エネルギー需要拡大への対応と、脱炭素の同時実現
エネルギー消費量は主に新興国の経済成長とともに増加し、2050年には全世界で2020年度比で1.26倍に増える見込みです。
世界におけるエネルギー起源のCO2排出量は366億トンにおよび、
気候変動の1.5度シナリオに向けて、脱炭素社会への移行は喫緊の課題です。
Solution 1 : 化石燃料に依存しない核融合エネルギーの実用化
核融合エネルギーとは
原子核の融合反応を用いたエネルギーであり、CO2を発生しないクリーンエネルギー（Clean)で、海水から豊富に採れる資源をもとに、安定的（Sustainable)にかつ安全（Safe)に、大電力を供給できる全く新しい、革新的な発電システムです。
核融合エネルギーによるCO2排出
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- 核融合反応によって発生するのはヘリウムと中性子のみであり、温室効果ガスは発生しない
- 気象条件等の環境に左右されないため、太陽光や風力などの他のクリーンエネルギーよりも、大電力を安定的に供給できる
核融合の燃料（重水素・三重水素）は、海水から無尽蔵に取り出すことができる
- 重水素: 海水から抽出可能
- 三重水素: リチウムを、核融合の反応の結果発生する中性子に当てることで作られる
国や地域に隔たりなく資源を確保することができるため、エネルギー自給率の向上にも寄与
原子力とは真逆の原理によって作られるエネルギーであるため、安全性が高い
Solution 2 : 負荷変動に対応できる「レーザー核融合方式」
レーザー核融合方式
EX-Fusionが実用化を目指す核融合エネルギーは、「レーザー核融合方式」と言われる、レーザー技術を活用したソリューション「磁場閉じ込め方式」と比較して、電力の負荷変動に対応できる点がメリットであり、ピーク電源の代替として検討されている
Impact：2050年に全世界の14%相当のCO2削減を目指す
核融合エネルギーの実用化、およびレーザー技術を軸とした産業界への脱炭素ソリューションの適用により、2050年までに全世界の14%に相当する、約49億トンのCO2削減を目指す
Impact story：脱炭素社会の実現に向けたストーリー
Challenge : 実用化に向けた課題
実用化に向けては、技術課題だけでなく、法規制や燃料確保の課題など、様々な課題への対応が必要。EX-Fusionは、数百年に１度と言われるこの「エネルギー革新」を起こすべく、あらゆる検証を行いこれらの課題を解決していく。
投入エネルギーを超える核融合出力の最大化
- 2022年12月、米国のローレンスリバモア国立研究所で実証された、投入したエネルギー以上のエネルギーを生み出す核融合反応（ネット・エネルギー・ゲイン：正味のエネルギー利得）に初めて成功し、画期的進歩を遂げている
- 一方で、商用炉の実現に向けては、さらに持続的にエネルギーを生み出すための連続的な点火のための技術開発が必要
- また、電力やコストの観点を含めたQ値の最大化が必要
核融合の特性を踏まえた法・規制の整備
- 現状核融合発電は、原子力発電と同じ炉規法が適用され、厳しい基準を満たす必要がある
- 実際には、原子力と比較しても真逆の原理で起きる反応であり、安全性も高いことから、核融合に適した法整備が必要
- 気候変動対策を最優先課題とするイギリスでは、2021年に厳しい法規制は不要との見解が提示されており、現行の法規制で核融合の開発を可能としている。また原子力とは違うRIの取り扱いとして核融合を規制している。アメリカも同様に反応の副産物という建付けで監督管理を進めることをNRC(アメリカ合衆国原子力規制委員会)が決め、各国での核融合開発が加速している。
スケールアップ・量産化に関わる技術課題
- 装置をスケールアップさせた際の精度の確保、故障リスクへの対応、モジュールの量産化に伴う生産キャパシティやサプライヤーの確保、そのための規格化などの対応が必要
燃料であるトリチウムの確保
- 初回の核融合反応発生時以降は、トリチウムを自給自足することができるが、初回の反応を起こすためには大量のトリチウムが必要
- 他システムのと併設による活用など様々な対応案が検討されている