科学技術、エネルギー資源

・レーザー核融合発電を早期に実用化させる

(以下、未来ビジョンより参照、抜粋等)

光産業創成大学院大学の北川教授によると
ここから

レーザー核融合発電とは

まず、
核融合とは、
軽い元素同士が結合して、
重い元素になる事を言います。






その時に、
高エネルギーが放出されます。

ちなみに、
太陽も
中心部で
核融合を行い、
熱エネルギーを放射している。

この原理を使い、発電に活かすというわけです。

レーザー核融合発電では、
強力なレーザーを燃料物質に当て、
核融合反応を発生させます。













その際に放出した高エネルギーの熱で、
タービンを回し、
発電を行うというものです。

一方、
原子力発電は、
燃料であるウランを核分裂させ、
発生した熱エネルギーで
タービンを回し、
発電します。







しかし、
原子力では、
使用済み燃料が高レベルの放射性廃棄物となり、
処理・保管の問題があります。

その点、
核融合発電では、
燃料に気体の重水素、三重水素を使うため、
高レベルの放射性廃棄物の心配はありませんし、
核融合反応ですので、
連鎖反応も無く、
もちろん、
メルトダウンの心配も全くありません。

地震が起きた場合、
レーザー装置がすぐ止まり、

レーザーが止まれば、圧縮なども止まる。

レーザー核融合発電、3つのメリット

1つは
エネルギー効率が非常に良い。

原発よりも効率が良く、
地震などがあっても絶対に安全。

2つ目は、
燃料そのものを海水から取り出すので、
燃料は無尽蔵にある。

重水素と三重水素が燃料で、
重水素はそのまま取り出せて、
三重水素(トリチウム)は、
海水にあるリチウムから取り出せる。

日本のような資源が無い国でも、
燃料の調達については困らない。

3つ目は、
低コスト化が図れる。

低コストになり、
電力が非常に安くなったら、
日本の産業が非常に活性化する。

原子力のコストが高いのはウランを使うから。

20年~30年後くらいまでには、
レーザー核融合発電を実用化させたい、との事。

核融合発電が成功すると、
燃料が無尽蔵にあると考えられているため、
人類は1万年くらいは
エネルギー問題で心配しなくていいと言われている。

世界でレーザー核融合発電に取り組んでいる国は、
いくつかあって、
アメリカ、
フランス、
日本、
イギリス、
中国もやっていて、
一番進んでいると言われているのが、アメリカである。

アメリカでは、
国立点火施設という、
世界最大のレーザー核融合施設が2009年に完成。

アメリカは、
2012年秋ぐらいまでには、
太陽中心で行われている、点火して、燃え出すという実験までは
やってしまおう。っていうトコまできている。

日本での核融合の研究は、
ノーベル賞受賞者の湯川さんが、
核融合の研究もやらなければいけない。
と提唱した事から始まったようだ。

国の支援体制は?
現状、あまり支援はされていない。
官民など協力してオールジャパンで取り組むべき。

レーザー核融合発電が実用化されれば、
欧米・中東のエネルギー政策に振り回されなくなる。

エネルギー資源を確保する事は日本の根幹。

地球の生命というのは、
元々、太陽が生み出したもの。
これからエネルギー源をどこに求めるかというと、
一番優しい、一番新しいエネルギー源として、
太陽と同じエネルギーを持ってくるのがいいだろう、と。
それが核融合。




ここまで



大阪大学レーザーエネルギー学研究センター
疇地(あぜち)センター長によると

ここから

レーザー核融合発電の優れている理由とは。

核融合には二つの方式があって、
磁場を使って燃料を閉じ込める方式と、
レーザーを使って、
個体密度の1000倍ぐらいの非常に高い密度に圧
縮をして、
核融合を起こすというやり方があり、
レーザー核融合のメリットというのは、
まず「コンパクト」であること。

例えば
10万キロワットの比較的小型の発電所を作る事ができるという
のが
第一のメリットです。

コンパクトであるという事は、開発に費用がかからないということです。

もう一つのメリットは、
レーザー核融合の方式は
燃料を空気銃のように撃ち込んで、
その燃料に
レーザーを当てて、
それでエネルギーを取り出すという事をしているので、
打ち込む回数を調整する事で、出力を調整できる。

電力を使う時、使わない時などの負荷の変動に対して、
ただちに追随することができます。

コンパクトであること、
負荷変動に対応できるということが、
レーザー核融合発電のメリットです。

他の国に比べて、
日本が大変優れている点が2つあります。

1つは
核融合を起こす方式そのもので、
これは、
日本発の高速点火という方式で、
それは燃料を(レーザーで)ギュッと圧縮しておいて、
その次に圧縮した燃料に
別のレーザーで燃料を加熱するやり方を高速点
火といいます。

これは、
ちょうどガソリンエンジンが
スパークプラグを持っているのと
同じで、
ギュッと燃料を圧縮して、
そこにスパークプラグで
パンっと圧
縮させるやり方をガソリンエンジンはしていますけど、
ガソリンエンジンの最大の特徴は、
50ccのエンジンでも動くし、
模型飛行機のエンジンでも動くという
非常にコンパクトにエンジンを形
成する事ができることです。

で、
それに対して、
アメリカ、フランスのやり方は、
ディーゼルエンジン方式と呼んでいて、
燃料をギュッと圧縮して自然に発火するのを待つやり方をしている。

ディーゼルエンジンが
バスとかトラックとか船のエンジンに使われてい
るように、
大型になるというのがディーゼルエンジンですけど、
それに対して、
ガソリンエンジンは非常にコンパクトになるというよう
に、
日本の高速点火方式も
非常にコンパクトなシステムで
発電を起こす事が
できるというのが最大の特徴です。

もう1つの特徴は、
レーザーを1秒に10回繰り返して、
ちょうどエンジンがアイドリングしている時に、
1秒に10回くらい点火しているんですけど、
こういう事をしようとすると、
レーザーも1秒に10回発射する必要があります。

で、
今のレーザーというのは、
2時間に1回しか撃てないんです。

2時間に1回から
1秒に10回にするにはどうやってやればいいのか?
という課題がありますが、
これが日本の技術の独壇場なんです。
この日本の技術を繰り返しレーザーと言います。

まず、
レーザー媒質を
非常に熱がよく逃げていくような
そういう物質にする必要があって、
それを実現しているのが、
セラミッククリスタルというもので、
セラミックってのは、
陶器で、
陶器ってのは、
普通は不透明で、
不透明なところに、
レーザーは通らないので、
従来の陶器ではダメだったんですが、
今から何年か前に、
日本のメーカーの技術によって、
完璧に透明なセラミックのクリスタルが出来るようになったので、
なので、
この分野に関しては、
日本が最も進んでいると言われています。

実現までどのくらいの期間がかかるか?

入れたエネルギーの10倍くらいのエネルギーが
来年または再来年にでてきますので、
それを今度は1秒に10回くらい(レーザーを)繰り返して
エネルギーを取り出すことになります。

それを我々の構想では、
あと20年(で発電を実証)、
さらに約10年で100万キロワットの送電を開始できる。
こういうロードマップを(我々は)持っています。

核融合発電によって日本は世界をリードできるのか?

間違いなくできると思いますね。

理由として、
高速点火の技術も最も進んでいますし、
繰り返しレーザーを作る技術も日本にあります。

人と予算をそれなりに投入すれば、
日本が先頭を切ることも十二分にできると思います。


ここまで

2030年に原発比率をどうするかって議論がされていますが、
そういう指針を作るのも必要だとは思いますが、
原発の代替エネルギーが出来るまでは、
現実的には原発を使って行かざるを得ません。

原発をゼロにするためには、
再生可能エネルギーを含め、
次世代エネルギーの開発が急がれます。

 

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