日本企業のKyoto Fusioneeringは、核融合企業が将来の発電所の運転に必要な主要技術の一つを試験するのに役立つ可能性のある試作装置の開発に着手した。同社はオークリッジ国立研究所で燃料製造装置を開発するため、米国エネルギー省とテネシー州から助成金を受け、米国本社をオークリッジ市に移転すると発表した。
このプロジェクトは、核融合エネルギー分野の関心の大半が、原子が結合して膨大なエネルギーを放出する炉そのものに集中している時期に進められている。しかし、炉を長期間運転するには、燃料・冷却システムから、反応によって生じる熱や物質を扱える機器に至るまで、幅広い補助設備のシステムが必要となる。
核融合燃料製造技術を試験
新しい装置はUnity-3と名付けられ、Kyoto Fusioneeringがオークリッジ国立研究所と共同で開発する。この装置は、ブリーディングブランケットとして知られる技術を試験する。これは反応領域を取り囲むシステムで、核融合によって生じるエネルギーを回収し、炉の新しい燃料を製造するという2つの主要な役割を担う。
こうしたブランケットの設計の一つは、熱と中性子を吸収する液体リチウムを利用する。中性子がリチウム原子に衝突すると、原子はヘリウムとトリチウムに分裂する。トリチウムは水素の同位体で、多くの核融合炉設計において重要な燃料となる。その後、トリチウムはブランケットから分離されて炉に戻され、熱は電力の発電に利用するため取り出される。
Unity-3は液体リチウムの試験だけにとどまらない。Kyoto Fusioneeringによると、この装置はブリーディングブランケットに使用される他のさまざまな材料も試験する。これにより、研究者やスタートアップ企業は、これまでその大部分がコンピューターモデルによって作成されてきたデータを、実際に検証できるようになると期待されている。
核融合サプライチェーンにおける同社の役割
ブリーディングブランケットのシステムには、耐熱材料、専用設計のポンプ、その他の専門機器が必要となる。このシステムは完全な核融合発電所の一部分にすぎない。Kyoto Fusioneeringは、核融合燃料を加熱してプラズマに変換するシステム、排気から未燃焼燃料をリサイクルするシステム、電力発電に利用するため熱を取り出すシステムも開発している。
同社は、新興の核融合エネルギー技術のサプライチェーンで活動する企業の中でも、最大級の専門企業の一つである。FusionXのデータによると、Kyoto Fusioneeringは1億2100万ドルのコミットメント済み資本を調達した。また、核融合産業協会による最近の調査では、核融合企業の半数超が、Kyoto Fusioneeringが開発しているような燃料サイクル技術について、外部サプライヤーと協力する計画があると回答した。
炉設計に利用されるデータ
Realta Fusion、Thea Energy、Type One Energy、Xcimer Energyは、Unity-3が実施する実験のデータを自社の炉設計に利用する。これらの企業は核融合エネルギー開発に向けて多様なアプローチを採用しており、装置の成果はKyoto Fusioneeringのプロジェクト自体を超える重要性を持つ。
このプロジェクトの進展においては、専用装置でブリーディングブランケットの材料と技術を試験することにより、企業がコンピューターによる推定から、炉の開発時に依拠できる実験データへ移行できる可能性があると考えられている。この技術が性能を実証すれば、核融合発電所が送電網への接続準備を整えた際に、Kyoto Fusioneeringが同発電所向け機器の有力サプライヤーとしての地位を強化する可能性がある。