東京大学と企業が手を組みフュージョンエネルギーの未来を切り開く！

未来のフュージョンエネルギーへの道筋

2023年、東京大学、Starlight Engine株式会社、京都フュージョニアリング株式会社の3者が、共同研究契約を締結しました。この合意は、2030年代の発電実証を目指す「FAST」プロジェクトに基づいています。フュージョンエネルギーの実現に向けた重要なステップと言えるでしょう。

共同研究の意義と背景

フュージョンエネルギーは、クリーンで持続可能なエネルギー源としての期待が高まっていますが、実現には多くの技術的課題が残されています。世界中の研究者たちが開発競争を繰り広げる中、民間企業と学術機関がタッグを組む「FAST」は、2030年代の実用化を目指す重要なプロジェクトです。

このプロジェクトでは、トカマク型と呼ばれるプラズマの閉じ込め方式が採用されています。この方式は、最も豊富な研究データを持ち、コストやリスクを管理しやすいため、実用化に向けた基盤として選ばれました。そして、Starlight Engineを中心とする産業パートナーと国際的な研究者たちが連携し、プロジェクトは進行中です。

ダイバータの重要性

フュージョンプラントにおいては、高熱負荷下での安定した運転を実現するために、ダイバータの設計が非常に重要です。ダイバータとは、炉心から発生する不純物を効率的に排出する役割を果たします。これにより、プラズマの性能を最大限に引き出し、運転を安定させるための鍵となります。

東京大学の梶田信教授と林祐貴助教は、この難題に取り組みます。梶田教授はプラズマ計測やプラズマと材料の相互作用の研究で卓越した実績を持ち、林助教は非接触ダイバータプラズマの専門家です。二人の専門知識が相まって、FASTプロジェクトに最適なダイバータの設計を目指します。

研究の具体的内容

共同研究は主に、ダイバータの設計と運転シナリオに関連する評価を行うことを目的としています。具体的には、1次元プラズマ輸送シミュレーションを用いて、以下のポイントについて検討を進めます。

- ダイバータの定常熱負荷に対する不純物ガスの影響
- 中性粒子フラックスの見積もり
- 許容されるペデスタルの温度密度の提供

これらの研究成果が、フュージョンプラントの設計にどのように寄与できるかが期待されています。

研究者の声

合同研究契約を締結した教授および企業代表者たちも、プロジェクトへの期待を寄せています。梶田教授は、「フュージョンエネルギーの実現にはプラズマと材料の相互作用の理解が不可欠であり、私たちの知見を活かしてプロジェクトに貢献します」と述べています。

Starlight Engineの菊地社長は、研究者との連携が非常に重要であることを強調し、京都フュージョニアリングの世古社長も、ダイバータの研究がフュージョンプラントの設計において不可欠であると認識しています。