原子力エネルギーが復興を遂げる一方、安全性やコストへの懸念は残っています。
先進的な原子力技術はこうした懸念への対応に役立ちますが、実現に向けた初期段階にあるものもあります。
先進的なエネルギーソリューションの拡大は、エネルギー転換を支える可能性があります。
他のクリーンエネルギー源とともに、ネットゼロの未来の実現における原子力エネルギーの役割は、議論の的となってきました。エネルギー需要、とりわけ24時間365日利用できるクリーン電力への需要が増加すると予測されるなか、各国や産業界は再生可能エネルギーだけでは需要を満たせないと認識し、原子力エネルギーが復興を遂げています。
国際エネルギー機関（IEA）によると、原子力エネルギーは世界の電力の約10％を生産しています。風力と太陽光を合わせた量を上回る、炭素を排出しない電力を生み出します。しかし、安全性やコストに懸念を抱く人々もいます。原子力発電におけるもう一つの大きな課題は、廃棄物の管理です。使用済み燃料は数千年間にわたり放射性を保ちますが、地下または地上の容器に安全に貯蔵できます。
先進的な原子力技術の種類
先進的な原子力技術には、核融合や小型モジュール炉（SMR）から、原子燃料や廃棄物管理まで幅広い分野が含まれ、安全性やコストに関する懸念への対応に役立ちます。核融合はエネルギーの「聖杯」と呼ばれることが多い一方、実現に向けた初期段階にあります。これに対してSMRは、商用化に向けて急速に進展しています。技術革新が急速に進むその他の分野には、原子燃料と廃棄物管理があります。先進燃料は既存の発電所と新設発電所の双方で、安全性を高めながら炭素を排出しない電力をより多く発電できるようにします。また、新たな廃棄物管理手法により、廃棄物の量を減らし、残ったものの一部を再利用できます。
AIをはじめとする用途で、24時間365日稼働する炭素を排出しないエネルギー源への電力需要が急増し、原子力エネルギーへの関心が大幅に高まっています。
セス・グレイ、ライトブリッジ・コーポレーションCEO
これらの技術は成熟度や開発段階が異なるため、それぞれの現状と今後の見通しを見ていきましょう。
核融合
核融合は、その大きな可能性から多くの注目を集めています。核融合は太陽を輝かせるプロセスを模倣し、炭素排出や長期間残る放射性廃棄物を伴わずに膨大なエネルギーを生み出します。世界原子力協会によると、核融合は排出量をほぼゼロに抑えながら、ほぼ無尽蔵のエネルギー源となる可能性があります。
原子を分裂させる従来の原子力発電（核分裂）とは異なり、核融合では小さな原子を結合させ、より重い原子を作ります。例えば、2つの水素原子が結合してヘリウムを形成し、核分裂をはるかに上回るエネルギーを放出します。
今 दशकの終わりをかなり前に、正味のエネルギーを得られる条件を実現し、2030年代初頭までに商業規模で正味のエネルギーを生み出します。
ジョナサン・トレッタ、TAEテクノロジーズ最高収益責任者
しかし現在、最大の難題は核融合で消費する以上のエネルギーを生み出すことです。米国エネルギー省によると、原子を融合させるために必要な極端な高温と高圧のため、核融合反応を持続させるのは困難です。多くの専門家は、核融合が商業的に成立するまでには、なお20～30年かかると考えています。一方、2030年代までに発電所の稼働を目指すスタートアップもあります。AIは複雑なシステムのモデリングと分析を通じ、研究者による核融合の進展を加速させています。
小型モジュール炉
小型モジュール炉（SMR）も、先進的な原子力エネルギーの有望な分野です。核分裂技術を用いるため、核融合ほど最先端ではありませんが、実用化により近づいています。多くの専門家や投資家は、SMRが2030年までに稼働すると予測しています。
国際原子力機関によると、世界では80を超えるSMR設計が開発中で、発電、暖房、海水淡水化、産業用蒸気の供給を目指しています。
小型モジュール炉によって、分散型の低炭素ベースロードエネルギーが現実のものとなるでしょう。
ステファノ・ブオーノ、ニュークレオ最高経営責任者
モジュール式の建設方法を用いるSMRは、従来の大規模発電所より小型で、設計が簡素で、建設期間も短くなると期待されています。また、受動安全機能の強化による大きなメリットも期待できます。さらに、高速中性子炉は既存の発電所から出る使用済み燃料を利用でき、廃棄物問題に持続可能な解決策をもたらします。
SMRは需要源のすぐ近くに設置できるため、重工業の脱炭素化にも役立つ可能性があります。そのため、送電網のインフラが整っていない遠隔地にも設置できます。
廃棄物
新技術は、原子力廃棄物の問題への取り組みにも役立つ可能性があります。原子燃料はエネルギー密度が非常に高く、膨大な電力を生み出すのに必要な量がごくわずかなため、廃棄物の量は比較的少量です。平均すると、1人の年間電力需要をまかなう原子炉から出る廃棄物は、れんが1個ほどの大きさです。そのうち高レベル廃棄物はわずか5グラムで、紙1枚とほぼ同じ重さです。しかし、量が少なくても、廃棄物の減衰には数千年かかることがあるため、依然として市民の大きな懸念事項です。
革新的なスタートアップは、原子力廃棄物の量と毒性を低減する方法を開発しています。廃棄物の減衰にかかる期間を50万年から500年未満に短縮できると主張する企業もあります。
これらの技術は、エネルギー転換をどう前進させるのでしょうか。
投資家はこうした先進的な原子力技術に多額の資金を投じており、技術開発も急速に進んでいます。しかし、市場に投入するには新たな政策や規制が必要です。また原子力産業は、コスト、安全性、廃棄物への懸念に対処し、市民の信頼を得なければなりません。
世界経済フォーラムは、技術開発企業、金融機関、公益事業者、大規模エネルギー消費者、政府機関など、原子力エコシステム全体の関係者と連携しており、近く「先進的原子力および小型モジュール炉の導入を加速するための枠組み」を発表する予定です。この枠組みは、原子力エコシステム全体のリーダーが行動と戦略について足並みをそろえ、9つの優先分野で先進的な原子力技術とSMRの導入を加速するための調整ツールとなることを目的としています。
世界経済フォーラムは、クリーンエネルギーへの転換をどのように後押ししているのでしょうか。
エネルギー・素材センターは、エネルギー、素材、産業システムを変革する複雑な移行を理解するため、リーダーたちをつなぎます。また、エネルギー安全保障、価格の手頃さ、持続可能性がどのように交差するかを探る場を提供します。
バリューチェーンや地域を越えた協働を通じて、センターはパートナーが安全で低炭素かつ公平な移行に向けた実践的な解決策で足並みをそろえられるよう、共通の道筋を築きます。
同時にフォーラムは、先進的な原子力、クリーン燃料、水素、炭素除去などを含む、エネルギーソリューションへのより統合的なアプローチも後押ししています。エネルギー危機を単独で解決できる技術はなく、複数のソリューションを組み合わせる必要があります。地域、産業、企業ごとに戦略は異なりますが、協力して取り組まなければなりません。
次のようなプラットフォーム、フォーラムの先進的エネルギーソリューション・コミュニティは、こうした協力を促し、クリーン燃料や水素、先進的な原子力、貯蔵、炭素除去などの新技術の導入にかかる期間を数十年から数年へと短縮するのに役立ちます。
このコミュニティは、エネルギーシステムの最先端分野を担う産業界のリーダーを集め、先進的なエネルギーソリューション産業のビジョンや方向性を形づくるとともに、イノベーター、大手エネルギー企業、エネルギー利用者、投資家の連携を支援し、政策立案に知見を提供します。また、協働を促進し政策に情報を提供しながら、先進的なエネルギーソリューションへの市民の信頼、技術の準備状況、需要、事業性への理解を高めます。
