CO2を出さず、燃料輸入も不要…日本発“夢の無限クリーンエネルギー”商用化へ

●この記事のポイント
・Helical Fusionは、日本独自の「ヘリカル型」核融合炉で商用化を目指し、エネルギー安全保障に新たな選択肢を提示している。
・世界がトカマク型やレーザー型に挑むなか、ヘリカル型は安定性・保守性に優れ、実用発電に直結する方式として注目される。
・核融合が社会実装されれば、脱炭素とエネルギー自立を同時に実現し、日本発技術が世界のエネルギー地図を塗り替える可能性がある。

「太陽のエネルギーを地上で再現する」――核融合発電は人類が長年追い求めてきた夢のエネルギー源だ。CO2を排出せず、燃料は海水から採取可能で、廃棄物の管理期間も原子力発電に比べて格段に短い。もし実用化されれば、地球規模のエネルギー問題を一変させるポテンシャルを持っている。

　その核融合に「ヘリカル型」という方式で挑むのが、株式会社Helical Fusionだ。同社は社名に「ヘリカル」を冠し、研究者とビジネス人材が結集して2021年に設立。日本が誇る国立研究機関「核融合科学研究所」の20年以上にわたる研究成果を引き継ぎ、商用化にまい進している。

　同社に、核融合の基本から、なぜ同社が「ヘリカル型」にこだわるのか、その理由と展望を伺った。

●目次

• 核融合とは ーー「地上に太陽をつくる」
• 世界の主流「トカマク型」と「レーザー型」の壁
• 「ヘリカル型」こそ持続可能な選択肢
• 日本にとっての意義 ― エネルギー安全保障の切り札
• Helical Fusionの挑戦

核融合とは ーー「地上に太陽をつくる」

　まず、核融合の基本から整理しておこう。現在、我々が使っているエネルギーの多くは「太陽由来」だ。太陽光発電はもちろん、風力や水力も大気や水の循環を動かす太陽エネルギーの間接利用である。石炭や石油といった化石燃料も、太古の太陽エネルギーが生物に蓄積されてできたものだ。

　核融合は、その「元」である太陽そのものを地上に再現する発電方式だ。水素の同位体である重水素や三重水素を1億度以上に加熱し、プラズマ状態にすると原子核が融合してエネルギーを放出する。このとき生じる高エネルギーの中性子を壁（ブランケット）にぶつけ、熱に変換し、タービンを回して発電する仕組みである。

　広報担当の吉村奈保氏は次のように説明する。

「核融合は暴走するリスクがなく、燃料は海水から取れます。放射性廃棄物も数十年から百年ほど管理すれば再利用可能で、原子力発電のように1万年単位で残ることはありません。持続可能なベースロード電源として世界を根本から変える可能性があります」

世界の主流「トカマク型」と「レーザー型」の壁

　現在、世界で主流とされるのは「トカマク型」だ。ドーナツ型の装置で磁場を作り、プラズマを閉じ込める方式で、多くの国際共同プロジェクトが進んでいる。しかしトカマクには大きな課題がある。

「最大の問題は、プラズマが突然消える“ディスラプション”と呼ばれる現象です。原因が完全には解明されておらず、発電炉そのものを壊しかねないリスクを抱えています。つまり、安定した商用運転に至るまでには、まだ科学的に乗り越えられていない壁があります」

　一方、レーザー方式は小さな燃料ペレットに高出力レーザーを照射して核融合を起こす。実験室レベルで「投入したエネルギー以上を出した」と話題になったが、吉村氏は冷静に語る。

「システム全体で見れば効率はまだ0.01程度。さらに規模を大きくすれば、どれだけエネルギーを出せるかという“スケーリングモデル”も確立されていません。商用化までは長い道のりが残っています」