DOE、商用核融合エネルギー開発支援のため8社に4,600万ドルを授与

米国エネルギー省 (DOE) は、核融合発電所の設計と研究開発を進める 8 社に 4,600 万ドルの資金提供 (DE-FOA-0002809) を発表しました。 これらの受賞者は、重要な技術的および商業化のマイルストーンを達成するために努力し、核融合パイロットプラント（FPP）の設計を成功させ、核融合を技術的および商業的実現可能性へと前進させます。

この資金は、マイルストーンベースの融合開発プログラムから提供されています。

受賞者 8 名は、5 ～ 10 年以内に科学的および技術的課題を解決して、核融合を技術的および商業的に実現可能にする核融合パイロット プラントの設計を作成します。

このプログラムは、商業宇宙への打ち上げを可能にする米国航空宇宙局の商業軌道輸送サービス プログラムから部分的にインスピレーションを受けています。

受賞者は次のとおりです。

Commonwealth Fusion Systems (マサチューセッツ州ケンブリッジ)。 コンパクトな高磁場ARC発電所による、数十年規模の商用核融合発電。

DOE のプログラムの最初の 18 か月間、CFS のマイルストーンは、SPARC と呼ばれる商業関連のネット エネルギー融合装置に焦点を当てています。 SPARC は、高温超電導磁石技術を使用して、核融合が史上初めて、コンパクトでコスト効率の高い規模で商用電源として機能できることを実証しました。 SPARC は正味エネルギー (Q>1) を実証し、発電所設計の準備への道を開きます。 プラズマ物理学と、ARCと呼ばれる同社の核融合発電所に必要な多くの技術やデータの両方が展示される予定だ。

Focused Energy Inc. (テキサス州オースティン)。 高利得プロトン高速点火による慣性核融合エネルギー。 高速点火ターゲットは、燃料を高密度に強力に圧縮できると同時に、燃料内で核融合反応を引き起こす 2 番目のレーザー生成イオン ビームの生成を可能にするように設計された、慎重に構成された構造です。

Princeton Stellarators Inc. (ニュージャージー州ブランチバーグ)。 平面整形コイルのアレイによって実現されたステラレーター フュージョン パイロット プラント。 PSI 独自のステラレータ技術は平面磁石のアレイを利用しており、提案されている他のすべてのステラレータ アーキテクチャで必要とされる法外に複雑な 3 次元磁場コイルを排除しています。

Realta Fusion Inc. (ウィスコンシン州マディソン)。 核融合エネルギーへのより速い道を歩む高磁場軸対称ミラー。 ウィスコンシン大学マディソン校で 1,000 万ドルの ARPA-e 資金提供プロジェクトからスピンアウトした Realta は、幅広い規模で動作する能力を備えた融合技術の初期応用として産業用熱と電力をターゲットとしています。大きな利点。 Realta のコンパクトな磁気ミラーは、競合するトロイダル システムよりも小規模で正味エネルギーを生成し、低コストで複雑性の低いゼロカーボンの熱と電力の発電機となる可能性があります。

Tokamak Energy Inc. (ウェストバージニア州ブルーストン ミルズ)。 ST-E1 核融合パイロットプラントの予備設計レビュー。 トカマク・エナジーは、ST40 トカマクで商用核融合の閾値である摂氏 1 億度のプラズマイオン温度に到達した最初の民間核融合会社です。 ST40も民間企業としては最高の3倍製品を達成した。 トリプル積は、プラズマ密度、温度、閉じ込めの業界の尺度として広く認識されており、商業核融合条件の実現に向けた進歩を示す重要な尺度です。

Type One Energy Group (ウィスコンシン州マディソン)。 商用核融合エネルギーへの高磁場ステラレーターパス。 同社の FusionDirect 商業化プログラムは、最近の進歩を利用して、最もリスクが低く、最短スケジュールで核融合エネルギーを実現する経路を追求しています。 ステラレータ核融合性能とプラズマ科学の向上は、高温超電導 (HTS) 磁石技術と高度な製造における技術革新と連携して機能します。

Xcimer Energy Inc. (カリフォルニア州レッドウッドシティ)。 低コスト、高エネルギーのエキシマ ドライバーと HYLIFE コンセプトを備えた IFE パイロット プラント。 レーザー慣性閉じ込め核融合は、科学的損益分岐点に達した唯一の核融合アプローチであり、2022年12月にローレンス・リバモア国立研究所の国立点火施設で達成されました。 Xcimer チームは、この成果とレーザー核融合コミュニティによる重要な進歩を活用して、IFE を前進させます。

Xcimer の技術は、もともと国家安全保障用途のために開拓された革新によって実現されており、これにより、従来 IFE 発電所の最も高価なコンポーネントと考えられていたレーザー システムのコストが大幅に削減されます。 低コストのレーザーにより、数十メガジュールのレーザーエネルギーを経済的に生成できるため、NIF で実証されたホットスポット点火機構を、より大型で信頼性が高く、高収量の燃料カプセルに直接拡張することができます。

より大きなカプセルからのより高いエネルギー出力により、1 秒あたり 1 ショット未満の繰り返し率で発電所を動作させることができ、他の IFE コンセプトと比べてエンジニアリングのリスクが大幅に軽減されます。 これらの革新により、ローレンス リバモア国立研究所で開発された十分に研究された HYLIFE チャンバー コンセプトの採用が可能になり、最初の壁の交換やそれに伴う廃棄物の発生や材料科学の研究開発の課題なしで 30 年間の施設寿命が可能になります。

Zap Energy Inc. (ワシントン州エベレット)。 せん断流安定化 Z ピンチに基づく融合パイロット プラント設計の開発。 せん断流安定化 Z ピンチ核融合には、磁石、極低温装置、または高出力レーザーが必要ありません。 Zap Energy は、外部磁石を使用する代わりに、プラズマ内の強力な電流によって生成される磁場 (Z ピンチ) を使用してプラズマを閉じ込めます。

Zピンチ核融合は1950年代にまで遡ってテストされていたが、研究者らはプラズマが急速に消滅することに困惑していた。 Zap Energy は、理論的には Z ピンチ プラズマの寿命をほぼ無限に延長できるプラズマ物理学の革新であるせん断流の安定化によってこの問題を解決します。

総額 4,600 万ドルの資金は最初の 18 か月間で、2022 会計年度と 2023 会計年度から資金が提供されます。プロジェクトの期間は最長 5 年間続く可能性があり、年度外資金は議会の予算を条件とし、チームの継続的な参加は満足のいくものを条件とします。交渉されたマイルストーンの達成に向けた進展。

投稿日: 04 June 2023 in 核融合, 市場の背景, 原子力 | パーマリンク | コメント (1)