革新的フュージョンエネルギー発電プロジェクト「FAST」始動 - カーボンニュートラル社会実現に向けた新たな一歩

京都フュージョニアリングは、カーボンニュートラル社会の実現に向けた次世代エネルギー源として期待されるフュージョンエネルギー発電の実証プロジェクト「FAST（Fusion by Advanced Superconducting Tokamak）」を本格始動させました。

FASTは、重水素と三重水素の核融合反応による燃焼プラズマの生成・維持、エネルギー変換、燃料システムを統合した、世界初のフュージョンエネルギー発電システムの実証を目指しています。

トカマク型を採用、2030年代の発電実証へ

プラズマの閉じ込め方式には、データベース構築が最も確立し、コストと技術のリスク管理が可能なトカマク型を採用しています。2030年代の発電実証を実現するため、設計は炉工学の進展に寄与するエネルギー出力とプラズマ持続時間を考慮して進められます。

産学連携によるプロジェクト推進

本プロジェクトは、京都フュージョニアリングを中心に、国内外の最先端の大学や研究機関に所属する研究者や、国内産業パートナー、国際連携パートナーと共同で推進されます。

FASTの背景と目的

FASTの主要な目的は、フュージョンエネルギーの社会実装に必要な技術課題を解決し、それを統合環境下で運用し、実証することです。

これまでのフュージョンエネルギー研究開発では、短時間のプラズマ性能検証に成功していますが、発生エネルギーの外部出力としての利用、またその燃料を増殖するシステム、さらにはそれらを統合したエネルギー技術の確立にはいまだ多くの課題が残っています。

FASTはこれらの技術課題の解決と技術ギャップを埋めるべく、原型炉を含む世界の様々な商業化を目指す商業炉に向けて技術開発の場を新たに提供するものです。

世界のフュージョンエネルギー動向とFASTの位置づけ

フュージョンエネルギーの産業化に向けて、米国や英国、中国などの国々がすでに独自のプログラムを進行させています。

日本政府も「フュージョンエネルギー・イノベーション戦略」を掲げ、産業化に向けた開発計画の大幅な前倒しと、世界に先駆けた2030年代の発電実証の達成を目指しています。FASTは、この新たな国家目標を達成するための民間主導プロジェクトであり、日本を中心としたチーム体制を構築し、フュージョンエネルギー発電技術を実証するための装置の建設を目指します。

FASTで実証可能な技術課題

2030年代にフュージョンエネルギーによる発電技術を実証するために、FASTを通じて以下の技術的課題を解決します：

D-T燃焼の実証 - フュージョンエネルギーの中核技術であるトリチウムを使用した燃焼プラズマの生成と持続、制御。
エネルギー取り出しと利用 – 核融合反応により発生するエネルギーの取り出しと変換（発電等）と利用。
トリチウム生成と燃料サイクルの実証 – 核融合反応の燃料となるトリチウムを増殖し、抽出、利用する技術の実証。
システムインテグレーション –フュージョンエネルギーシステムを統合し、安全で持続的に運転するプラント技術の開発と実証。

FASTの技術概要

FASTは、燃焼プラズマとエネルギー変換、燃料システムを一体化したフュージョンエネルギー発電技術システムです。コンパクトな装置サイズと比較的効率的なコストながら、工学的進展に寄与するエネルギー出力と持続時間で核融合燃焼プラズマを維持、制御します。

産学連携によるプロジェクト推進と今後の展開

FASTは、京都フュージョニアリングをプロジェクトリーダーとして、国内外の主要大学や研究機関との協力の下に推進していきます。

2025年度内の概念設計完了を目指し、詳細設計へと移行するタイミングで技術、資金、政策等を含めた内外環境を精査し、実行の是非を含む計画の実効性の判断を別途行う予定です。

今後も設計作業を行う研究者や技術者の参加、立地準備、関連法規制対応を推進するため、産業パートナーや国際パートナーを広く募集していきます。