核融合は世界のエネルギー分野の未来であり、最初の核融合発電所はまもなく稼働を開始する予定である。
世界初の商用核融合発電所は、今後数年以内に建設に着工するはずである。
商用核融合をめぐる世界的競争はすでに始まっており、核融合で動く未来はまさに始まったばかりである。
想像してみてください：
いつの日か、2030年代初頭に、米国バージニア州リッチモンド近郊に新設された発電所で、一人の技術者がボタンを押すことになる。それにより、わたしたちの太陽の核で起きているのと同じ反応が引き起こされる。
「トカマク」と呼ばれるドーナツ形の装置の中で、水素同位体が猛烈な速度で衝突し、融合してヘリウムになる。この反応により、小都市を賄える程度の、クリーンで安定した電力400メガワット（MW）が生み出される。この電力は数ナノ秒後にバージニア州の送電網に届き、近隣住民は商用核融合発電の恩恵を受ける最初の人類となる。
子どもたちが退職するころには、核融合が世界の主要なエネルギー源になっているかもしれない。それは希少性ではなく、エネルギーの豊富さの時代を切り開くだろう。そして、それは最も安価で信頼性の高い電力となり、ついでに最もクリーンな電力にもなるだろう。
核融合は世界のエネルギー分野の未来であり、近い 未来である。ここで描いたとおりに実現するとは限らないが、最初の核融合発電所は、トランプ次期大統領の第2期任期が終わった直後にも稼働を開始する可能性がきわめて高い。
現在、世界のエネルギー市場は二つの要請によって再編されつつある。それは、需要の指数関数的な増加に応えること、そして2050年までにネットゼロ排出を達成することである。核融合は、この両方に対する道筋を提供する。MITによる最初の「核融合の市場分析」を含む近年の研究では、世界の電力の34％を供給している石炭を上回り、核融合が世界有数の電源になると予測されている。
しかし、これはおそらく控えめな見積もりである。核融合は炭素排出がゼロで、安全であり、24時間365日利用可能であり、原料は地球表面の71％を覆うほど豊富である。核融合発電所は水素同位体を海水から得る。核融合が実現すれば、海洋には何十億年分ものエネルギーが含まれることになる。
核融合発電の影響のモデル化は、難しい課題である。核融合発電は「火の発見」に例えられ、「人類が必要とする最後のエネルギー源」と呼ばれてきた。しかし、科学と市場を検証することで、それが世界経済をいつ、どのように変革しうるのかを理解し始めることができる。
ライト兄弟の瞬間に向けた競争
「翼」を竹、絹、羽根で作った人類が初めて空を飛んだ瞬間から、ライト兄弟に至るまでに千年の歳月が流れた。しかし、動力飛行が実現すると、航空分野の進歩は急速に加速し、人類はわずか66年後には月に到達した。核融合も今まさに、同じ指数関数的な速度で発展しつつある。
科学者たちは1952年以来、核融合反応の実験を続けてきたが、これらの反応は常に生み出す以上のエネルギーを消費していた。その後、2022年に、カリフォルニア州のローレンス・リバモア国立研究所が「ローソン基準」を達成し、制御された核融合反応による最初の正味のエネルギー利得を実現した。その反応はわずか一瞬しか続かなかったが、核融合が電力の消費源ではなく、電力の供給源になりうることを証明した。現在は次の課題に直面している。それは、核融合が物理学者が「Q>1」と呼ぶものを、商業的に意味のある形で生み出せることを示すことである。
40社を超える核融合のスタートアップ企業が、この目標に向けて開発を加速させている。コモンウェルス・フュージョン・システムズは、2027年に「SPARC」と呼ばれる実証用発電所の稼働を開始する予定である。科学者は、まずは正味のエネルギー生成（Q>1）を達成し、最終的には消費するエネルギーの最大10倍以上（Q>10）を生み出すと予想している。これは、核融合におけるライト兄弟の瞬間になるだろう。
その後に続くのは宇宙開発競争のようなものかもしれないが、今回は月に到達するまでに七十年も要しないだろう。
朗報は、「ARC」と呼ばれる400MWの機械である、世界初の商用核融合発電所が今後数年以内に建設に着工することである。先月、CFS、ドミニオン・エナジー、バージニア州知事は、世界初の商用核融合発電所をバージニア州チェスターフィールド郡に設置するという歴史的な発表を行った。未来はすでにここにある。
クリーンエネルギーへの移行に関して、世界経済フォーラムは何をしているのか？
一つの発電所から、文明の主要なエネルギー源へ
核融合が世界経済に与える潜在的な影響を理解する一つの方法は、単一の市場に注目することである。これは、MITエネルギー・イニシアチブがニューイングランドの電力網を事例研究として行ったことである。
ニューイングランドは、世界の多くの地域と同様に、風力および太陽光発電に投資している。しかし、これらのエネルギー源は本質的に変動的である。風が常に吹くとは限らず、太陽が常に照るとも限らない。このことは送電網にとっての課題となる。エネルギーが過剰になることもあれば、不足することもあるが、余剰分を蓄えて活用するための貯蔵技術はまだ十分ではない。
核融合発電は、需要に応じて供給でき、かつ安定しているため、コストを削減しながら解決策を提供する。MITは、ニューイングランドの送電網に核融合を組み込むことで、2050年までに年間のエネルギーコストを360億ドル、すなわち7％削減できると試算した。この7％の価格低下をアメリカ合衆国のすべてのエネルギー消費に広げると、消費者は年間1,190億ドルを節約でき、エネルギーコストが消費者物価の主要な要因であることから、インフレの抑制にも役立つ可能性がある。これは世界的な競争力の大きな源泉になりうる。
核融合発電がエネルギーの経済および地政学を変えるにつれて、最もそれを必要とする産業や地域を再構築することになる。クリーンで安定した核融合発電は、鉄鋼、セメント、化学、海運、航空など、脱炭素化が困難な分野を再構築するための要となる。また核融合は、エネルギー消費の大きいデータセンターによって支えられる、刺激的な人工知能の応用を可能にするための重要な推進力でもある。
次のことを考えてほしい。MITの分析によると、核融合発電は、保守的なシナリオでは世界のGDPを68兆ドル押し上げ、より積極的なシナリオでは最大175兆ドルまで押し上げうる。このGDPの押し上げは、高い債務負担と高齢化が進む中で豊かな国々の成長を後押しする可能性があるが、その最大の影響は、再生可能エネルギーが乏しく、今世紀末までに電力需要がほぼ10倍に増加する南アジアやアフリカなどの地域で現れるかもしれない。これらの地域はまた、豊富でクリーンかつ手頃な価格のエネルギーだけでなく、核融合が社会にもたらす正の外部効果、すなわち、よりきれいな空気、より良い水、そして人々の健康と生活の質の向上からも、最大の恩恵を受けると見込まれる。
世界の核融合マップ
「先行者利益」は企業だけの話ではなく、国家にも当てはまる。米国からUAEに至るまで、各国政府は核融合の研究開発と商業化に多額の資源を投じている。英国は2021年に最初の核融合戦略を発表して以来、急速に前進し、5,000万ポンドの核融合産業プログラムを実施した。一方、ドイツの連邦教育研究省は、欧州の地に最初の核融合発電所を建設するための道を切り拓いている。
国によってアプローチは異なるが、これらの政府は共通の目標を持っている。それは、公的資金を投入して、研究者や起業家が技術を実証し、市場に届けられるよう支援することである。その後、核融合は消費者が常時電力を必要とし、手頃なクリーンな代替手段を欠いている市場、あるいは指導者が野心的な気候変動対策を約束した市場へと、自然に拡大していくだろう。
世界の考え方は、エネルギーを制約とみなすものから、無限のエネルギーとみなすものへと移行し、その余波として、エネルギーの地政学を再構築することになるだろう。化石燃料から核融合エネルギーへの移行は、薪を燃やすことから化石燃料を燃やすことへの移行よりも、必然的により大きな影響をもたらすだろう。
商用核融合をめぐる世界的競争はすでに始まっており、核融合で動く未来はまさに始まったばかりである。
