(ソウル=ニュース1)キム・スンジュン記者=発電の基本は、タービンを回して発電することだ。 水力や風力も水力や風力と同じようにタービンを回しますが、人類の電力の大部分を占める火力や原子力は、水を高熱で沸騰させ、蒸気を使ってタービンを回します。
問題は、熱エネルギー生産が温室効果ガスを生成し、原子力エネルギーが高放射性廃棄物を生成することです。 また、熱を発生させるためのエネルギー発生原料が限られているという制約もある。
廃棄物の処理が容易で、温室効果ガスの排出量が少なく、原材料がすぐに入手できる場合、人間のエネルギー問題の多くを解決することが可能になります。
人間のエネルギーを解放する夢の候補の一つが「核融合」です。 何十億年もの間、地球にエネルギーを供給してきた太陽も、核融合によってエネルギーを生み出しています。
米エネルギー省のジェニファー・グランホルム長官は13日、ワシントンでの記者会見で「太陽でしか観測されていない核融合エネルギーを生み出した」と発表した。
具体的には、米国エネルギー省のローレンス リバモア国立研究所の国立点火施設 (NIF) の研究者は、レーザー ベースの核融合点火技術を使用して、入力エネルギーの 150% の正味エネルギーを生成することができました。
これは、レーザーによって提供されるエネルギーよりも多くのエネルギーが生成された初めてのことです。 これが、科学界で「歴史的マイルストーン」と評価されている理由です。
今月5日に行われた実験では、研究者が水素粒子にレーザーを発射したところ、その過程で2.1MJ(メガジュール)が注入され、3.15MJが放出されました。
核融合発電のエネルギーは、重水素と三重水素の核融合反応過程で質量をエネルギーに変換することで発生します。
太陽の場合、その構成粒子は強い重力によって圧縮され、約 1,500 万度でも核融合が起こります。 問題は、地球上でそのような環境を作るのが難しいことです。
地球上で核融合を起こすためには、非常に高温のプラズマを一定の空間に長時間高密度に閉じ込める必要があります。
このため、核融合発電の研究は「磁場閉じ込め」と「慣性閉じ込め」に分けられます。
ロシア、中国、フランスもレーザーを使った「慣性閉じ込め」を研究していますが、アメリカが先行していると考えられています。 NIF は、世界最大の慣性核融合研究センターと見なされています。
磁場閉じ込めの代表的なモデルである「トカマク」は、「国際熱核融合実験炉」(ITER)プロジェクトの一環として、韓国、米国、ロシア、中国、日本、インドで研究が進められています。
ただし、米国でのエネルギー生産が商業レベルに達するまでには長い時間がかかります。
まず、レーザーエネルギーに基づく正味の出力ですが、高出力のレーザーを作るにはもっとエネルギーが必要で、出力エネルギーがこのレベルに達しないため採算が取れません。 また、核融合反応で発生するエネルギーを電気に変換するための設備を研究し、核融合時間を延ばすなど、困難を分散させる必要があります。
「この研究では、カプセルの点火に成功しました」と、研究を主導したローレンス・リバモア国立研究所のキム・ブディル所長は語った。 「チェーン点火を可能にするのに何十年もかかります」と彼は言いました。
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