テキサス州中部、人口5,300人のキャメロンという町の近くにある砂利道を進むと、「牛に注意」と書かれたセキュリティゲートにたどり着く。この警告は文字通りの意味であり、牛が頻繁に道路を塞ぎ、巨大な石油掘削リグに向かう訪問者の到着を遅らせる。赤いHalliburtonのツナギとヘルメットを着用した作業員は、ヘビやサソリにも注意するよう促す。「脅かしているわけではありません。これはオリエンテーションの一部です」と彼は言う。

ここはDeep Borehole Demonstration Centerであり、核廃棄物スタートアップのDeep Isolation Nuclear、油田サービスリーダーのHalliburton、その他の協力者による提携の拠点である。彼らの共通の目標は、AIデータセンターの建設ブームを支える次世代原子力エネルギーのルネサンスに間に合うよう、米国の核廃棄物処分問題を解決することだ。AIデータセンターの電力需要は既に、Microsoft、Amazon、Googleなどの主要テクノロジー企業に原子力エネルギーの取引を発表させる要因となっている。

提携各社は、現代の方向性石油掘削技術を用い、放射性廃棄物を特殊設計の5,000ポンド・キャニスターに入れ、地下約2マイルの深さに恒久的に埋設することを計画している。

「新しい原子力への道筋を確保するには、廃棄物を適切に処理しなければなりません」とDeep IsolationのCEO、Rod Baltzerは述べた。「我々は一般的な[採掘型核廃棄物]リポジトリの2倍の深さまで掘削し、地表と100万年間接触のなかった地層に沿って進むことができます」

廃棄物問題の規模

現在、95,000メートルトン以上の使用済み核燃料が—そして増え続けている—30州を超える約80カ所の仮置き施設に保管されており、利用可能な恒久的処分施設は存在しない。原子力発電は現在、米国の電力の約19%を供給しており、廃棄物問題は将来の原子炉だけでなく、米国の現在のエネルギーミックスの重要な部分に直結している。

ネバダ砂漠のYucca Mountainに全国的な廃棄物リポジトリを建設しようとする数十年にわたる議論を呼んだ取り組みはほぼ失敗に終わり、連邦政府は今後の進め方を引き続き模索している。世界的に見ると、使用済み核燃料の深地層処分施設の許可を取得し建設した国はフィンランドのみである—PosivaのOnkalo施設は2025年頃の運用開始を予定している—これは米国および他のほとんどの国が恒久的処分においていかに遅れをとっているかを浮き彫りにしている。7月、米国エネルギー省（DOE）は、核燃料リサイクルと廃棄物に取り組む「Nuclear Lifecycle Innovation Campuses」の最終候補として、アイダホ州、ルイジアナ州、オクラホマ州、テネシー州、ユタ州の5州を指名した。リサイクル技術が実現可能であることが証明されたとしても、残留廃棄物の処分は依然として必要である。

Deep Isolationは自社が解決策を持っていると考えている。それは、原子力発電所の近く、あるいはその他の場所にボアホールを掘削し、安全な処分を行うことだ。「廃棄物が発生した場所に処分できます」とBaltzerは述べた。

二つの産業の架け橋

石油掘削技術と核廃棄物処理技術の組み合わせという概念は約40年前にも検討されたが、当時は技術と経済性の面で実現可能性がなかった。このアイデアは現在再検討されており、その背景には、エネルギーセクターが地質岩盤層からより多くの原油を抽出するために、水平掘削を含むはるかに長い井戸の掘削技術を完成させたことが一部としてある。

Deep Isolationのアプローチの重要な特徴は、埋設された核廃棄物キャニスターを緊急時に回収できることである。

BaltzerはFortuneに対し、原子力業界の誰もが、過去10〜20年間に石油掘削で実現した技術的進歩の規模を十分に理解していなかったと語った。「石油・ガス業界の誰もが『我々は毎日これをやっている』と言っていました」と彼は述べた。「そして原子力業界の誰もが『なんだって？ そんなことができるし、回収もできるなんて知らなかった。それはすごい』と驚いていました。我々はこの断絶に気づいたのです。彼らは単にお互いに話していませんでした」

Deep Isolationのエンジニアリング担当エグゼクティブ・バイス・プレジデントのJesse Sloaneは、AI競争が激化する中、タイミングが極めて重要だと述べた。トランプ政権は2050年までに原子力発電を4倍に増やすことをコミットしている。

「廃棄物をどうするかという問いに答えずに、それを達成することはできません」とSloaneは述べた。

実証段階

来年初頭、Halliburtonは大型ドリルビットを使用して最初のテスト井戸を掘削し、地下数千フィートを垂直および水平に進む。その後、クレーンが井戸に戻り、キャニスターを一つずつ回収できることを実証する予定である。

「原子力コミュニティは、我々が本気でこの規模と深さで物理的に何かを実行するのを見てからでないと、本当に支持し、これがいかにシンプルかを理解することはできません」と、実証センターのエグゼクティブ・ディレクターであり、DOEの元原子力副次官補であったAndy Griffithは述べた。

「今日でも、人々は『いや、わからない。リスクが高すぎる。詰まったらどうする？ シールが機能しなかったら？』と言っています」とGriffithは続けた。「そして石油・ガス業界の人たちは『これは大したことない』と言います。しかし、不慣れな人たちは実際にやっているのを見たいのです。それが我々がここでやっていることです。そうすれば、彼らはより受け入れるようになると思います」

シェールオイルブームは、垂直に掘削した後に水平に掘削し、より深い地下のシェール岩層にアクセスして内部に閉じ込められた液体を放出することで一部革命をもたらした。同じ技術がここでも適用されるが、核廃棄物キャニスターを地表および井戸頭からより遠ざけるために使用される。

一般的な誤解として、石油業界内部を含め、垂直から水平への掘削は「L」字型を作ると考えられている。実際には、井戸はほぼ1マイルの深さまで掘削された後、100フィートあたり約4度の割合でカーブさせられる場合がある。

「非常に緩やかな曲がりです」とGriffithは述べた。「100フィートあたり4度の曲がりを見下ろしても、どんなセクションでも曲がっているとは分かりません。それほど緩やかです」

エンジニアリングの課題

石油業界は現在4マイルの水平井戸を日常的に掘削しているが、この成果を核廃棄物処分に再現するには重大なエンジニアリング上の課題がある。

典型的な油井は底部付近で約8インチの幅で掘削される。核廃棄物井戸は約22インチの直径を必要とし、標準サイズのほぼ3倍である。これには通常より大型のドリルビットを使用した後、「ホールオープナー」と呼ばれるツールで幅をさらに広げる必要がある。

Halliburtonの北米地域マネージャーであるJason Foremanは、この取り組みを「興味深い」かつ「楽しい」と表現した。

「我々は世界中でさまざまな組み合わせの課題を持つ井戸を毎日掘削しています」とForemanはFortuneに語った。「このプロジェクトはそれらすべてを一つにまとめるものであり、それがユニークな課題となっています」

「それは、我々が向かう深さ、偏角、水平井戸、穴の直径、そして通過する研磨性地層を含む組み合わせです」と彼は続けた。「これらが組み合わさることで、これまで行われたことがないかどうかも確信の持てないユニークな課題を生み出します」

これらの15フィートの核廃棄物キャニスターのための井戸の掘削には多額の費用がかかるが、Deep IsolationはYucca Mountainのような大規模リポジトリの建設よりも経済性がはるかに有利になるだろうと賭けている。

Foremanは、HalliburtonはAIおよび原子力産業には比較的新しい参入者であることを認めつつ、この仕事は根本的に「井戸建設」に関するものであると強調した。原子力は「もう一つのエネルギー源」であり、Halliburtonはエネルギービジネスに属していると彼は述べた。「我々の視点から見れば、これは井戸です。この市場において、彼らはHalliburtonが生き、息をする領域に入ってきています」

会社の背景とモメンタム

Deep Isolationは10年前にLiz Mullerと彼女の物理学者である父Richard Mullerによって設立された。彼らは2018年に、長年核廃棄物エグゼクティブとして活躍してきたBaltzerを採用した。

Liz Mullerは2024年にCEOの役割をBaltzerに引き継いだ。それはまさにモメンタムが高まり始めた時期であり、彼女は地下でも稼働する小型モジュラー原子炉を開発する姉妹会社Deep Fissionを立ち上げるためであった。

Deep Isolationは7月にOTCQBの店頭ベンチャー市場で株式を公開し、時価総額は約3億ドルに達した。ただし、同社は実証プロジェクトを完了し、追加資金を調達し、規制上の問題を解決してからでなければ規模を拡大できないとBaltzerは認めた。

「核燃料サイクルのバックエンドである廃棄物分野に25年間従事してきましたが、これほどの関心を見たことはありません」とBaltzerは述べた。

先月、DOEはDeep IsolationをLawrence Berkeley National LaboratoryおよびUniversity of South Carolinaと共に3件の助成金の対象として選出した。これはトランプ政権の「Genesis Mission」の一環であり、AIを活用して「エネルギー支配」を実現することを目的としている。これらの助成金は、最適な核廃棄物処分サイトのスクリーニングおよび設計のためのAIモデリングの研究に資金を提供する。

規制上および政治的な障害

これらの進展にもかかわらず、最大の障害は連邦のNuclear Waste Policy Actである可能性がある。同法は事実上、Yucca Mountain以外での恒久的な核廃棄物処分の許可を禁じているが、同プロジェクトは現在事実上停止している。トランプ政権と議会は積極的に解決策を検討している。2015年以来、DOEはコミュニティが暫定保管施設のホストとして自発的に名乗り出ることを促す同意ベースのサイト選定プロセスも推進しているが、このイニシアチブはまだ許可されたサイトを生み出していない。

前進への道は単純ではない。原子力発電への世論は好転しつつあるが、多くの地域社会は自地域の原子力発電所に対して懐疑的であり、ましてや核廃棄物処分施設についてはなおさらである。このため、ネバダ州の農村部に廃棄物を集中保管することが長らく最も抵抗の少ない道と考えられていた。

さらに、Deep Isolationのアプローチの安全性は、概念としては理論上有効であっても、まだ決定的に証明されなければならない。

国際的な展望とタイムライン

Baltzerは、Deep Isolationが最初の商業プロジェクトを国際的に開発する必要がある可能性を認めた。同社はブルガリアやその他の潜在的なパートナーと積極的に協議している。最初のプロジェクトがどこに位置することになりても、2030年代初頭までに稼働開始する可能性は低い。そのタイミングは、それまでに米国の規制システムが改革されるという条件の下であれば、予想される原子力ルネサンスとまだ合致する可能性がある。

「我々はコミュニティや規制当局をここに招き、実際にどのように機能するかを見てもらいたい」とBaltzerは述べた。

今のところ、テキサス州中部のDeep Borehole Demonstration Centerを訪れる人々は、道中の牛、ヘビ、サソリに気をつけることを忘れない限り、この作業を直接見学することができる。