ネットゼロには融合が必要。 投資家はフロントランナーに何を尋ねるべきか?

核融合エネルギーの緊急性は誇張することはできません。 27 月 XNUMX 日、国連 警告 「1.5℃への確実な道筋は存在しない」と指摘し、現在の政策は2.8年までに壊滅的な2100℃の温暖化を指摘している。削減が困難な産業の脱炭素化に必要なすべてのクリーンな水素。 それはおそらく、2050 年までに排出量を正味ゼロにするための唯一の実行可能な道です。

ただし、融合にはXNUMXつの問題があります。 商業環境で機能するシステムを開発したことは言うまでもなく、核融合反応に投入した以上のエネルギーを生成した研究室や企業はありません。 当然のことながら、投資家は、核融合が実際にどこにあるのか、地球上の太陽の力を再現するこの数兆ドルの機会をどのプロジェクトが実現できるのか疑問に思っています。

長年の核融合投資家として、核融合が重要な理由、この業界が成し遂げた進歩、そして知識豊富な投資家が核融合企業に尋ねるべき質問について話したいと思います。

融合が重要な理由

現在、核融合以外のエネルギー技術は、化石燃料に取って代わる可能性を示していません。 より暑く乾燥した惑星でのエネルギー移行と生活に必要な規模で、世界のエネルギー需要の増大と空調、淡水化プラント、電気自動車、グリーン水素生産などに対応できるものは他にないようです。

もちろん、風力と太陽光の規模を拡大する必要がありますが、土地、天候、エネルギー貯蔵の要件により、エネルギーを完全に移行することはできません。 核分裂プラントもネットゼロにとって重要ですが、核廃棄物、事故、兵器化のリスクにより、その使用は制限されています。

水素に関しては、Bloomberg NEF の創設者である Michael Liebreich 氏は次のように述べています。 最近描いた 肥料、化学薬品、石油精製の生産に使用する汚れた水素をグリーン水素に置き換えるだけで、現在、世界に設置されている太陽光発電と風力発電の容量の 143% が必要になるということです。 気が遠くなるような発言。 鉄鋼やアルミニウムの生産、電力網や二酸化炭素のバランスをとるためのグリーン水素を他の目的に利用することはできません。₂ 海上輸送や鉄道輸送用ではなく、捕獲と保管。 核融合なしでは、十分なグリーン水素原料はありません。

業界関係者は、2050 年までに、核融合プラントは世界のエネルギーの 18% から 44% を供給できると考えています。 したがって、フュージョンは、現代における最も巨大な投資機会の XNUMX つです。 核融合が商業的に稼働すれば、化石燃料産業の大部分が核融合に取って代わられるでしょう。

フュージョンのフロントランナー

核融合産業協会 レポート 民間の核融合企業は、これまでに 4.8 億米ドル以上の資金を調達しており、昨年の業界の総資金調達額の 2030 倍以上を調達しています。 いくつかの先駆者は、XNUMX 年代に商用核融合を市場に投入すると推測できるほどの技術的進歩を遂げています。 リストには、General Fusion (私が投資している)、Commonwealth Fusion Systems、Helion、TAE Technologies、Zap Energy、General Atomics、First Light が含まれます。

これらの核融合企業はそれぞれ、この XNUMX 年間の後半までに実証プラントを開設する予定です。 これらは、彼らの技術が大規模に機能し、正味の電力を生成できるかどうかを証明します。

ワイルドカードは、独自の核融合技術に取り組んでいる中国です。 明らかな理由から、西側諸国政府はこの重要な技術を中国に依存したくありません。 また、フランス南部にある国際的な公的資金による核融合プロジェクトである ITER もあります。 期待している 2045年までに核融合力を提供する。

投資家が核融合企業に尋ねる質問

課題は、正味の電力を生産するだけでなく、商業的に実行可能な方法で生産することです。 水素原子を融合させてより重い原子核を形成し、エネルギーを放出するには、莫大な圧力と熱が必要です。 太陽の下では、重力が反応を可能にするのに十分な力を供給します。 地球上では、核融合装置はその状態を再現するために 100 億度以上の温度に達しなければなりません。 それは維持するのが難しく、機器に負担がかかります。

最有力候補は、地球ベースの核融合への残りの障壁を解決したか、解決しようとしています。 関心のある投資家で、どの核融合プロジェクトを支援するか迷っている人は、次の質問をする必要があります。

1. 機械の耐久性はどのくらいですか? 核融合反応で発生した中性子が原子炉の金属壁にぶつかり、 原因 ふくれ、化学的侵食、不純物が発生し、最終的には機械が動作不能になります。 これを「第一の壁問題」と呼んでいます。 解決策の 3 つは、核融合反応を取り囲み、機械を保護する液体金属の壁を使​​用することです。 別のアプローチは、より少ない中性子を生成する燃料を導入することです。 これらには、核融合を生成するためにさらに高い温度を必要とする陽子-ホウ素燃料と、地球上で自然に発生しない重水素-ヘリウム-XNUMXが含まれます。

2. 燃料はどれくらいありますか? XNUMX つの水素同位体、重水素とトリチウムの混合物が、ほとんどの核融合反応を促進します。 重水素は海水から容易に得られます。 一方、トリチウムは製造する必要があります。 一部の否定論者は 警告 「核融合はすでに燃料危機に直面している」 そうではありません。 先駆者たちは、トリチウム生成を核融合反応に統合することで、この問題を解決しました。 XNUMX つの方法は、核融合プラズマに直接接触し、核融合装置用のトリチウム燃料を生成する液体金属 (鉛-リチウム) 壁を使用することです。 原子炉外でトリチウムを増殖させるリチウムベースの方法も開発中です。

3. エネルギー変換の効率は? 一部のマシンでは、液体金属の壁が核融合反応との直接接触によって熱を吸収します。 液体金属は熱交換器を通過し、タービンを駆動して発電する蒸気を生成します。これは、ほとんどの従来の発電所と同様です。 別の有望なアプローチは、核融合反応で生成された電磁場から直接電気を取得することです。

4. タイムリーなロールアウトを妨げる可能性がある追加のシステムの複雑さは何ですか? 一部の核融合企業は、システムの周辺に実証済みの技術を使用することを目指していますが、他の企業は、高度なレーザー、材料、および超伝導体によるブレークスルーを期待しています。 これらは、査読付きジャーナルのいくつかの魅力的な論文で議論されており、それが懸念事項です. 彼らは有望ですが、証明されていません。 テスラが最初の自動車を発表したとき、事実上すべての技術が証明されたことを思い出してください。 核融合の投資家は、理論上のシステムと、実際の条件でテストされた重要な部品を使用するシステムとを区別する必要があります。

5. デモプラントと商品化戦略はどこに立っていますか? トップ候補はラボで融合を達成し、テストベッドでコア技術と個々のコンポーネントを証明しました。 現在、システム全体が大規模なデモ プラントで機能することを証明する必要があります。つまり、資本集約度です。 主要な核融合ベンチャー企業は、核融合ラボの専門家と博士号を持つコア チームを、発電所の構築方法を熟知したエンジニアリング チームで強化し始めています。 このラボから実際のアプリケーションへの移行は、決して容易なことではありません。 核融合企業が事業開発スタッフを雇い、最初の商用プラントの権利を売り込むことさえ見始めています。

6. サイズは？ 主要な核融合企業は、50 メガワット (MW) から 500 MW までの規模のプラントに取り組んでいます。 マシンのサイズは、先行投資コストに影響するため、非常に重要です。 小型のモジュラー マシンにより、個々の公益事業者が商用プラントへの投資を決定しやすくなります。 サイズは、核融合ユニットを海運やその他の低エネルギー用途などの用途に使用できるかどうかにも影響します。

7. 最後になりましたが、MWh (メガワット時) あたりの予測コストはいくらですか? 核融合企業は、世界中でベースロード エネルギーを提供する石炭およびガス火力発電所と直接競合しています。 したがって、均等化されたエネルギーのコスト (LCOE) は石炭と競合する必要があり、顧問会社のラザードによれば、 範囲 最も汚れた状態での 65 ドル/MWh から、152% の炭素回収が統合された場合の 90 ドル/MWh まで。 高価で高出力のレーザーや希少な材料で作られた超伝導磁石を使用する核融合マシンは、その LCOE に苦戦する可能性があります。 確かに、これらのコンポーネントのコストはいずれ下がります。 機械的圧縮 (ディーゼル エンジンのピストンに似ている) または動的加速器 (基本的にはガス動力の銃) を使用する核融合マシンは、今後数十年にわたっておそらくコスト面で有利になるでしょう。

音楽と向き合う時間

これらの残りの課題は克服できるように見えますが、 質問 私は何年も前に尋ねたままです: 実証プラントに資金を提供し、核融合を市場に投入する勇気を持っているのは誰ですか?

移動する投資家は今、並外れたリターンを獲得するチャンスがあります。 上記の核融合企業のいくつかは、まだ手頃な価格です。 もちろん、一部の投資家は、特に化石燃料、風力、太陽光が含まれる場合、既存のエネルギーポートフォリオに対する核融合の潜在的な影響に苦労する可能性があります。

いよいよ音楽と向き合う時が来たと言う。 気候変動の脅威とエネルギー需要の増大を考えると、核融合は 2050 年までにネット ゼロを達成するために不可欠です。化石燃料に勝る技術は他にありません。₂ 排出量またはそれ以上のことを行う 敵対政権へのエネルギー依存を排除​​する、プーチンのロシアのように。 フュージョンは、エネルギーを真にローカルで、安全で、豊富なものにするゲームチェンジャーです。 これは、中央集権的で独裁的なエネルギー産業から、局地的で民主的なエネルギー供給への移行の前兆です。

核融合はもう 20 年も先のことではありません。 最初の核融合プラントが合理的なコストで商業的に稼働すれば、切り替えは迅速に行われる可能性があります。 自動車の背後にある技術を開発するのに何世紀もかかったが、ロンドンとニューヨーク市で馬を車に置き換えるのに約XNUMX年しかかからなかったことを思い出してください. より良くて安価なイノベーションがあれば、それは必然的に勝ちます。

厳然たる真実は、エネルギーの段階的な革新がなければ、今世紀中に 1.5°C を超えてしまうということです。 核融合の商業化が気温よりも早く進むことを願いましょう。