核融合のブレークスルーに自信を持って二つの英国の企業

二つの小さな英国の企業は、彼らが60年以上にわたって科学者を逃れてきた突破口の危機に瀕していると信じています—太陽に電力を供給する核融合反応を利用することにより、クリーンで安価なエネルギーを提供します。

1950年代以来、核融合発電を開発しようとする持続的な試みの失敗は、それが愚か者の使いであるという主張によって汚染された事業を残しました。 しかし、これはオックスフォードシャー州の二つの民間研究所で全く異なるアプローチに取り組んで科学者を支援するから投資家を先送りしていません: トカマクエネルギーと最初の光の融合。

どちらも、2030年までに商業化のための準備ができて作業炉を提供するという野心的な目標を設定しており、近くの英国原子力機関よりも10年早く、州

1950年代にUKAEAはゼータ核融合炉を建設しましたが、これは当時、英国の技術的な勝利として賞賛され、メーターには低すぎる無限の電力を提供していました。 ゼータは有用なエネルギーを生成することができなかった1968年に閉鎖した。 しかし、最近の技術的進歩により、投資家はトカマク-エナジーに£50m、ファースト-ライト-フュージョンにさらに£25mを投入するようになった。

同時に、ukaeaは1950年代にソビエト連邦で始まった”トカマク”の設計に基づいて、カルハム科学センターで新世代の核融合炉に取り組んでいます。 この丸い反応容器は、過熱した重水素と三重水素のプラズマである燃料を強力な磁石で固定し、100mc以上の温度を上げて原子核が融合し、膨大なエネルギーを放出するようにします。

UKAEAは、政府が総選挙直前に£220mの公共投資を発表したStep（Spherical Tokamak for Energy Production）として知られている次世代の実験炉の設計に取り組んでいます。 首相のボリス-ジョンソンは選挙運動中にこの技術に熱中し、核融合研究における英国の”グローバルリード”と呼ばれるものを維持することに個人的にコミットしているように見えた。

“ステップ炉は、商業的に駆動される核融合発電所のための革新的な計画となり、2040年までに発電所を建設する現実的な見通しを提供する”とUkaeaのチーフエグゼクティブであるIan Chapmanは語った。

しかし、オックスフォードシャーの民間融合企業は、より野心的なスケジュールを持っています。 2009年にUKAEAから分社化され、近くのミルトンで80人を雇用しているトカマク-エナジーは、SP40原子炉のプラズマを15mcに加熱した後、次のステップを踏む準備ができている。 「私たちは来年3月までに核融合が始まる可能性のある温度である100mcを目指しています」とdavid Kingham執行副会長は述べています。

トカマクエネルギーの目標は、実際に2025年までに核融合2030年までに商業プラントが完成した。 “我々は、政府の研究室は、彼らのスケジュールで、より慎重にする必要があることを理解し、”氏Kinghamは述べています。 “私たちは、発電所を建設するのが得意な人にライセンスを与えることができる150MWのデバイスを持つことを想定しています。”

First Light Fusionは、2011年にオックスフォード大学からスピンアウトし、全く異なるアプローチを開拓しています。 反応物を強い磁場の中に閉じ込めて過熱するのではなく、重水素とトリチウム燃料を含む小さなカプセルに極超音速で同時に多数の小さな銅発射物を発射することによって、核融合を開始するために必要な極端な条件を達成することを目的としている。

“磁気融合は常にオンになっている炉のようなものですが、私たちの発射体融合は、各ショットから液体リチウム冷却剤にエネルギーを転送するパルス

彼は、2020年の初めに、システムが核融合を達成し、2024年までに反応をスパークさせるために使用されるよりも多くのエネルギーを生成する”ゲイン”と呼ばれる聖杯を目指すことを実証することを期待していると述べた。 ファーストライトは、すでに2030年代初頭までにグリッドに電力を供給する核融合プラントを持つことを目的として、商用原子炉の設計にエンジニアリング会社モットマクドナルドと協力しています。

“私は民間の核融合企業を非常に支持しており、UKAEAは彼らの技術の開発を支援するために彼らと協力することを約束しています”とチャップマン氏は述べています。 “融合の約束は非常に巨大で、常にデザインの革新のための場所があるでしょう。”

一方、UKAEAは大きな国際融合プロジェ Culhamでは、世界最大かつ最も強力なトカマクであり、EUの核融合研究プログラムの焦点であるJoint European TorusまたはJETを開催しています。

JETは1983年以来稼働しています。 1997年に重水素-三重水素反応混合物を燃料とし、1997年には16メガワットの核融合発電の世界記録を達成したが、これはプラズマを加熱するために入れられたエネルギーよりも小さかった。

近年、JETでの実験は、南フランスの政府のグローバルコンソーシアムによって建設されている高さ10メートル（JETの場合は4.3メートル）の反応容器を備えた大規模な核融合機iterの設計と建設を支援している。 遅延とコスト超過に悩まされています—現在の見積もりは$22bnです—Iterは現在、2025年に動作を開始するように設定されています。 このスケジュールは、重水素-三重水素燃料によるより多くの運転を含む、少なくとも2024年までJETを運転することを要求しているが、このプログラムはEUとEuratomとの英国のBrexit後の関係に依存する。

商業的核融合発電がいつ到着するのか、そしてどのような形で到着するのかは誰も正確には分かっていませんが、チャップマン氏は最終的な到着に全面的な自信を表明しました。 “我々は融合を持っているだろう”と彼は言った、”オックスフォードシャーはそれを実現させることに密接に関与するだろう。”