앞으로의 탈탄소 에너지 정책은 「상온 핵융합」입니다.
수소 기술의 비장의 카드 「상온 핵융합」이란
상온 핵융합은, 수소의 동위체인 중수소와 삼중수소(트리튬)의 원자핵을 융합시킬 때로 태어나는 방대한 에너지를 이용하는 것이다.통상의 핵융합은 수천만번의 고온과 고압이 필요하지만, 상온 핵융합은 수백도 정도 때문에, 훨씬 취급하기 쉽다.
수소 기술 중(안)에서도, 아직 실용화를 향한 연구 단계이지만, 에너지의 분야에서 게임 체인지를 일으킬 가능성이 있다라고 보고 주목받고 있다.일본에서는 토요타계 씽크탱크나 대학등과의 연구가 진행되고 있어 세계에 선행하고 있다.
상온 핵융합의 구조
상온 핵융합의 구조는 이러하다.가벼워서 불타기 쉬운 수소의 동위체인 중수소와 삼중수소(트리튬)의 원자핵을 융합시키면, 헬륨과 중성자가 생긴다.이 때, 반응전의 중수소와 삼중수소의 무게의 합계보다, 반응 뒤로 할 수 있었던 헬륨과 중성자의 무게가 가벼워져, 이 가벼워진 만큼의 에너지가 방출된다.
핵융합 반응에서는, 소량의 연료로부터 방대한 에너지가 발생해, 예를 들면 1그램의 중수소, 삼중수소 연료로부터 탱크 로리 1대 분의 석유( 약 8톤)에 상당하는 에너지를 얻는 것이 가능이라고 한다.
현재 실용화를 향해서 연구가 진행되고 있는 「금속 수소간 신규열반응」·「응축계 핵융합」에서는, 수소흡장기술을 이용하고, 경수소와 니켈로 더욱 효율적으로 막대한 열에너지를 얻는 것이 가능하게 되는 것 같다.
최근에는, 2019년 5월에 영종합 학술잡지 「Nature」로 기사가 다루어져 「ITER 국제 핵융합 에너지 기구」에 의한 국제적인 실증 실험도 계획되고 있어 제프·베조스씨나 빌 게이츠씨도 벤처 출자하는 등, 세계적인 주목이 다시 높아지면서 있다.
발전 코스트도 낮은
통상의 핵융합이 발전에 사용되는 경우, 수천만번의 열이 발 되어 고압·거대 장치가 필요하게 된다.한편, 상온 핵융합은 수백도로 훨씬 낮은 온도와 작은 장치로의 핵융합이 가능하고, 사이즈·코스트면에서 기존의 발전 방식을 능가하고 있다.
상온 핵융합이 실현되면, 가솔린 연료의 4배~1만배의 열밀도를 낼 수 있는 것, 유해한 방사선이나 CO2가 나오지 않는 것, 더하고, 발전 코스트도 1킬로와트시 당 2.6엔(기존의 화력발전의 5분의 1)에 내리는 것부터(테크노바 시산), 원자력 발전과 비교해도, 안전성·코스트면에서 우위다.〈*4〉
「상온 핵융합」연구의 경위
「상온 핵융합」이 최초로 발표된 것은, 1989년 3월.미국 유타 대학에서, 2명의 연구자가 발표해, 세계적으로 각광을 받았다.하지만, 각국에서 일제히 추가시험(제삼자가 같은 실험을 해 재현성을 본다)을 한 결과, 미구의 주요 연구기관이 1989년말까지 부정적인 견해를 발표.일본에서도 경제 산업성이 시작한 검증 프로젝트의 보고서로, 1993년에 「실증할 수 없다」라는 견해를 나타냈다.〈*4〉
그러나, 2008년에 아라타길명·오사카 대학 명예 교수가 일본에서 처음으로 공개 핵융합 반응 실험에 성공한 것을 계기로 연구가 진행되고, 서서히 재현성이 높아졌다.
2010년경부터, 미국이나 이탈리아, 이스라엘 등에, 에너지 이용을 목적으로 한 벤처기업이 차례차례로 태어났다.
일본에서도, 국립 연구 개발 법인 신 에너지·산업기술 종합 개발 기구의 에너지· 신기술 선도 프로그램으로, 토호쿠대 가쿠, 큐슈 대학, 닛산 자동차, 테크노바(토요타 그룹의 기술계 씽크탱크)가 산학 제휴로 조사를 실시해, 2015년~2017년의 실증 실험에 의해 재현성이 확인되고 있다.〈*1〉
한층 더 현재는 실용화를 향해서, 수소를 금속에 흡장시켜, 있다 일정한 조건하에서 자극을 더해 상호작용 시키면 막대한 에너지가 발생하는 「금속 수소간 신규열반응」이나 「응축계 핵융합」이라고 불리는 연구가 진행되고 있다.〈*1〉〈*2〉
상온 핵융합 일본이 선행 토요타계 테크노바 「2025년까지」
Google도 최근 연구를 시작하고 있지만, 해당 기술에서는 일본이 선행하고 있다.
당사(프런티어·매니지먼트)에서 국내 최대기업의 선행 기업에 인터뷰를 실시했는데, 이미 특허도 취득해, 제품화를 향해서 실증 실험의 준비 단계에 들어가 있다라는 것이다.토요타 그룹의 기술계 씽크탱크인 테크노바도, 전기 자동차의 전열 히터용 등 출력 5 kW정도의 발전이면 「2025년까지는 가능」이라고 보고 있어 실용화에의 기대가 높아지고 있다.
어제 방해받았으므로 재게 합니다.
