何十年にもわたり、核融合は「常に30年先にある」というお決まりの冗談で片付けられてきた。しかし、民営化、AIブームによるエネルギー需要、そして持続的な投資に後押しされた過去5年間の次々と起こった画期的成果により、見通しは大きく変化し、核融合エネルギーは研究者が現実的で達成可能と表現するタイムラインに到達した。

クリーンエネルギーの「聖杯」と広く見なされている核融合は、温室効果ガスの排出がゼロで環境への副作用が最小限という事実上無限の電力を供給する可能性を秘めており、世界のエネルギー・トリレンマに対する包括的な解決策として位置づけられている。

「一人の人間の一生分の電力を賄うのに必要なのは、浴槽1杯分の海水とノートパソコンのバッテリー程度の大きさのリチウムです」と、核物理学者のAnnie KritcherはFortune誌に語った。「必要な資材はそれほど多くありませんし、核分裂のような[長期的な]放射性廃棄物も出ません」

最初の重要なマイルストーンは、2022年後半にカリフォルニア州のローレンス・リバモア国立研究所で達成された。Kritcher率いるチームが、多くの人が不可能だと考えていたことを成し遂げたのである。人類史上初めて、投入したエネルギーよりも多くのエネルギーを生成した人工核融合反応、すなわち最初の点火を達成した。その後、この成果は再現され、世界中の核融合研究プログラムでさらなる進展が積み重なっている。

これらの画期的成果は、幅広い技術的アプローチにまたがっている。ローレンス・リバモア国立研究所の成功は高出力レーザーによるものであったが、他の有力な候補ではトカマク、すなわち極めて強力な磁石を用いてプラズマを閉じ込める装置が採用されている。中国のトカマク型EAST炉、通称「人工太陽」は、2027年までに点火を達成する軌道に乗っている。これが実現すれば、外部加熱なしにプラズマを維持する最初の核融合炉となる。さらに別のアプローチとして、電流を用いてプラズマを圧縮するzピンチ・システムがある。

核融合が科学的に達成可能であり、複数の技術で再現可能であるという十分な証拠があるにもかかわらず、スケーラビリティの問題は未解決のままである。核融合は現在、商業的実現可能性には程遠く、わずかなエネルギーを生成するためにも必要な資源は膨大であり、現実的な展開には不向きである。実験室の成果と、エネルギー市場内で運営可能な発電所との間のこのギャップが、現在この分野の中心的な障壁となっている。

マサチューセッツ工科大学（MIT）の研究者が開発した新しいフレームワークは、この課題に直接取り組み、実験室での成果から産業的・経済的現実への道筋を描くことを目的としている。最近のMITプレスリリースによると、同フレームワークは「制御された核融合エネルギー生産を維持するために必要な物理的投入量、ならびにエネルギー市場で競争力を持つ発電所を建設するコスト」を評価する。

研究者らは、異なる方法や材料を試すという探求段階は事実上終了したと主張する。核融合の科学的実現可能性は確立されており、今後の焦点は厳密な経済分析に移る必要がある。

「この規模での資金の調達、配分、支出に伴うすべての事柄に関わることです」と、先月『Journal of Fusion Energy』に掲載された論文の共著者であるMIT核科学工学教授のDennis Whyteは述べた。「これは私たちの活動に不可欠です。経済性を検討すべきです。この技術を世界経済において本当に意味あるものにしたいなら、これらのテーマについて率直に向き合い始めなければなりません」

同フレームワークの重要な特徴は、現在開発中のすべての核融合エネルギー・アプローチに適用可能であることだ。核融合研究のこの初期段階では、トカマク、レーザー制御慣性閉じ込め、またはzピンチ・システムのいずれが商業展開において最終的に最も実現可能性が高いかは依然として不確実である。MITのフレームワークは、どの経路が最大の経済的展望を提供するかを明らかにする一助となる可能性がある。

Whyteは同フレームワークについて、「用いる核融合の概念にかかわらず完全に依存しない」とし、「核融合の物理的現実として、核融合の発電能力を構築するためにお金を費やすからだ」と説明している。共著者のAndrew W. Loは、ここでの基本的な経済原則を強調する。「核融合発電所が小規模だろうと大規模だろうと関係ない。重要なのは、どちらの場合も、得られる資金が投じた資金を上回っていなければならないということだ。さもなければ、長くは存続できない」