核融合:米国の歴史的な成果だが、技術的にはまだ克服すべき課題が多い

の 気候危機に関する毎週のまとめ 大気中の二酸化炭素レベルに関するデータ。

核融合研究の半世紀以上を経て、将来的に膨大な量のクリーンエネルギーへの道を切り開く可能性のある大きな進歩が米国からもたらされた。カリフォルニアにある米国国立点火施設の研究者らは、核融合実験では、研究所の巨大な高出力レーザーが送り出すエネルギーよりも多くのエネルギーが放出されたと述べた。これは点火またはエネルギー獲得として知られる歴史的な成果です。実際、これまで世界中で行われた実験では、生成されるエネルギーよりも多くのエネルギーが必要でした。しかし、ガーディアン紙は、これは私たちがエネルギーの理想郷にいるという意味ではないと書いています。この技術はまだ発電所に転用できる段階には程遠く、気候危機に直ちに影響を与えるわけではありませんが、前述したように、核融合が発電所への実現可能な道であることを証明する科学と研究にとって大きな一歩です。地球の増大するエネルギー需要に応え、何十億年もの間、太陽の中心で起こってきた反応を再現します。

速報ニュース:これは何十年もかけて発表されたことだ。

2022 年 12 月 5 日、DOE のチーム @Livermore_Lab 核融合点火を達成して歴史を作りました。

この画期的な進歩は、クリーンパワーとアメリカの国防の未来を永遠に変えることになるでしょう。 pic.twitter.com/hFHWbmCNQJ

- 私たち。エネルギー省 (@ENERGY) 2022年12月13日

米国は「世界に革命をもたらす可能性のあるクリーンエネルギー源に向けて、暫定的な第一歩を踏み出した」と国家核安全保障局（NNSA）のジル・フルビー氏はコメントした。重水素と三重水素と呼ばれる重い水素で構成される核融合燃料は、わずか 1 キログラムで、温室効果ガスや放射性副産物を放出することなく、化石燃料 1,000 万キログラムに相当するエネルギーを供給します。

実験は、カリフォルニア州サンノゼ近郊のローレンス・リバモア国立研究所にある広大な複合施設である国立点火施設で行われた。この施設は、核爆弾の内部で放出されるプロセスを短時間かつミニチュアで再現する実験を行うために建設され、米国が維持できるようにした。核実験に頼らずに核弾頭を開発し、核融合とクリーンエネルギーを研究する。

反応を達成するために、研究者らは、ホルラウムと呼ばれる長さセンチメートルの金のシリンダーに最大 192 個の巨大なレーザーを発射します。強烈なエネルギーが容器を摂氏300万度以上（太陽の表面よりも熱い）に加熱し、コショウの実ほどの大きさの固体の重水素と三重水素の球をX線で爆発させる。X線はロケットのような爆縮を引き起こし、恒星、巨大惑星、核爆発の内部でのみ見られる極端なレベルの温度と圧力をもたらします。爆縮は秒速 400 km の速度に達し、重水素と三重水素の融合を引き起こします。

最新の実験では、研究者らは約2メガジュールのレーザーエネルギーを発射し、生成された中性子は約3メガジュールのエネルギーを生成し、その結果約50％のエネルギー利得が得られた。「エネルギーの生成にかかる時間は、光が 1 インチ進むのにかかる時間よりも短いです。編, 、2 1/2センチメートル]」とNNSAのマービン・アダムス博士は言いました。

これは、放出される絶対エネルギーとしては刺激的な結果ではありませんが、 観察する で ガーディアン アーサー・サレル、著書『The Star Builders:核融合と地球への電力供給競争」:「大した量ではありません。やかんを数個入れるだけで十分です。」この発見は、「核融合が入力よりも多くのエネルギー出力を生み出すことができるという最初の科学的証拠であるため、エキサイティングです。」この核の発見は、多くの点で、すべての核融合科​​学者が待ち望んでいたものです。それ以前は、科学的原理が経験的事実であるとさえ言えませんでした。」

明らかに、サレル氏は次のように続けています。「これは、私たちが使用できる核融合エネルギーがすでに現実のものであることを意味するものではありません。これは単一の実験からの単一の結果です。」実際、このエネルギー源をより利用しやすく持続可能なものにするためには、克服すべき技術的課題がまだ多くあります。として 彼は要約した アル ガーディアン インペリアル・カレッジ・ロンドンの核物質学者マーク・ウェンマン博士は、この成果は「70年間の努力で一度も達成できなかった素晴らしい科学的発見」であるが、「まだ多くの課題に直面している。システムからエネルギーを取り出す方法、エネルギーを十分に長く維持できるか、エネルギーを拡張する方法、そしてエネルギーが他のエネルギー源と競争できるほど安価にできるかどうか。」

「商業的に実行可能なプラントは、この実験で見られた 1.54 倍ではなく、エネルギー入力あたり 30 倍のエネルギー出力 (30 倍) を生成します」とサレル氏は説明します。そして、たとえこれほど多くのエネルギーが放出されたとしても、レーザーを1日1回ではなく1秒間に10回発射するなど、克服すべき工学的および経済的課題が存在するでしょう。さらに、巨大レーザーは、安価な核融合エネルギーを得る最良の方法ではない可能性さえあります。磁場を使用して 150 mC の燃料を捕捉する有望な代替アプローチが検討されています。そして球体のコストもかかります。米国の実験で使用されたものは数万ドルの費用がかかりましたが、実用的な発電所であれば数セントで済むはずです。もう一つの問題は、エネルギーを熱として取り出す方法です。

いくつかの 彼らはまた強調した レーザーに電力を供給するのに必要な約 300 メガジュールは、核融合によって生成されるエネルギーの計算には含まれていませんでしたが、サレル氏はさらに説明します。このプラントは科学的な実現可能性を実証するためだけに設計されたものです。「このマイルストーンを達成せずに発電所のプロトタイプに資金を提供する政府はないでしょうし、この実験的成果と発電所の実現までにはまだ長い道のりがあります。」

それから発電所の問題もあります。核融合の物理学はよく理解されていますが、機能する原子炉を作成するための工学的課題は膨大であり、コストは現在非常に高額です。 書きます 新しい科学者 この発見についてコメントした記事で。私たちが何十年も信頼してきた実証済みの核分裂プラントは、建設に約 5 年かかります。核融合炉にはさらに時間がかかる場合があります。

したがって、この結果は、電力網で必要とされる核融合エネルギーの利用可能性にまだ近づけるものではありませんが、サレルが使用した画像を使用すると、 ガーディアン – それは、誰かが突然耳元でトランペットを吹き鳴らし、次のように告げるようなものです。「それはできるよ！」。

ローレンス・リバモア国立研究所所長のキム・ブディル博士によれば、十分な投資があれば「数十年の研究で発電所を建設できる立場に立つことができる」という。オックスフォードシャーのジョイント・ヨーロッパ・トーラス（JET）で使用されている代替技術に基づく発電所は、より早く準備が整う可能性があると付け加えた。

「ある意味、すべてが変わります。別の場所では何も変わりません」とオックスフォード大学物理学教授でオックスフォード高エネルギー密度科学センター所長のジャスティン・ウォーク氏は説明する。「この結果は、ほとんどの物理学者が常に信じてきたことを証明しています。実験室での融合も可能です。しかし、商業用原子炉のようなものを建設するには克服しなければならない障害は膨大であり、過小評価すべきではありません。」そしてそのときのことについて、彼はこう付け加えた。「今後の技術的課題を克服するのにどれくらい時間がかかるかを尋ねるのは、ライト兄弟に、初飛行直後に大西洋を横断した飛行機を作るのにどれくらいの時間がかかるかを尋ねるようなものです。これがエネルギー危機に対する素晴らしい解決策であると誰もが考えたいのは理解しています。これは事実ではなく、それを確信を持って主張する人は誤解を招くものです。核融合が現在の気候変動危機に影響を与えるほど急速に影響を与える可能性は非常に低いため、我々はそうするための努力を放棄してはならない。」

最新の結果は、「基礎科学は機能する。物理法則は目標の達成を妨げるものではない。問題は技術的かつ経済的なものである」ことを証明している、とウォーク氏は結論づけている。

陸地と海の30%を保護する計画は、生物多様性に関してCOP15参加者の意見を二分している。「先住民族なしでは30×30の目標は達成できない」

2030年までに陸地と海の30%（30×30）を保護するという目標が、カナダのモントリオールで進行中の生物多様性に関するCOP15の焦点となっているが、この目標をどう達成するかが課題となっている。 まだ合意はありません サミットの参加者の中で。中心的な問題の 1 つは、何千年にもわたって自然地域の管理者であり、保護地域の設立によってまさにその領土を放棄せざるを得なくなった先住民族の権利の尊重です。先住民族は世界人口の約 5% を占めていますが、残りの生物多様性の 80% を保護しています。COP15中に使用される文言は、先住民族と地域社会（IPLC）の要求に応えているようだ。「権利に基づく保全」についての話があるが、会議終了後、12月17日までに完成する予定の現在の草案では、30対30の範囲内でのIPLCの役割については依然として議論が続いている。多くの人は慎重ですが、失うものが最も大きいのは彼らです。

「保護区の拡大や設立による先住民族の権利侵害、殺害、強制移住、絶滅など、非常に痛ましい話があります」と、先住民族カンカナ・エイ・イゴロットの一員であるジェニファー・コーパスは言う。フィリピン北部の人々であり、生物多様性に関する国際先住民フォーラムの代表。「私たちは先住民族として、先住民族の権利を十分に考慮し、尊重し、保護することなしには野心的な保護目標を達成することはできないというメッセージを伝えるためにここにいます…先住民族なしには 30x30 の目標を達成することはできません。」

「世界中の零細漁師たちは、海洋保護区の確保に苦労していると語っています。場合によっては、保護の名のもとに移動されることもあります。」 彼は付け加えた アル ガーディアン セントロ・クロチェビア・インテルナツィオナーレのアメリー・タペラ選手。これらのコミュニティに参加しないと、貴重な知識やスキルが失われる危険があります。「政府が零細漁民コミュニティに相談したり、直接管理を委託したりせずに、海洋保護区の創設のみに焦点を当てれば、私たちは人間と自然が共存する世界への鍵を見つけることを可能にする政府の独自の知識を失うことになります。」

例えば、インドネシアのコーラル・トライアングルでは、海洋保護区のさまざまな管理スタイルを比較した6月の調査で、先住民族の管理への参加を認めた方が、重い制裁を適用するよりも多くのバイオマスを生み出すことが判明した。英国では、Sustainable Food Trust が、零細漁業者は産業漁業者の 10 倍の人員を雇用しているにもかかわらず、使用する燃料がはるかに少なく、二酸化炭素排出量も少ないため、環境への影響が少ないことを発見しました。

「トップダウン」アプローチに従う限り、到達した解決策は「解決策」にはならない、とアジア先住民協定の代表であるネパール人のラクパ・ヌリ・シェルパ氏は言う。「真のパートナーシップの精神に基づき、IPLC が信頼と敬意を持って扱われることが極めて重要です。このようなアプローチは、南アフリカの東ケープ州ポート セント ジョンズでテストされています。地域社会と政府を資源保護において対等なパートナーとして扱う、協力的な「ボトムアップ」プロジェクトです。WWF南アフリカが主導するこのパイロットプロジェクトは、より持続可能な漁業慣行への取り組みと引き換えに、地元で安価に販売される東海岸産ロブスターのより良い市場へのアクセスを漁業コミュニティに提供するものである。

一方、政府は 彼らはまだ分裂している 持続不可能な漁業や農業などの有害な活動から補助金を取り除く方法について。欧州連合は、有害な補助金を自然保護活動に振り向けるとともに、2025年までに有害な補助金を廃止するという提案を支持しているが、中国や日本などの国々は補助金の完全廃止に反対している。世界最大の食肉生産国の一つであるアルゼンチンは、有害な補助金の廃止を支持してきたが、補助金を現在の補助金を正当化するための「創造的会計」の一形態とみなして、補助金を効果的に振り向ける世界の能力に疑問を呈している。

EU、炭素国境調整メカニズムで合意を見つける

欧州連合は徹夜の交渉を経て、炭素国境調整メカニズムについて合意に達した。対策・報告 ロイター, 、鉄鋼やセメントなどの汚染商品の輸入に起因する二酸化炭素[CO2]排出量に関税を課すことになる。これは、これまでのところこの種のユニークな税制であり、欧州産業の脱炭素化への道を支援することを目的としています。これらの材料を EU に輸入する企業は、排出される CO2 排出量をカバーするための証明書を購入する必要があります。このメカニズムは、EU諸国の海外企業や産業にも同じCO2コストを適用するように設計されており、汚染時にはEUの炭素市場から許可を購入することがすでに義務付けられている。この決定は米国の製造業者に破壊的な影響を与える可能性が高く、 書きます の ウォール・ストリート・ジャーナル. [ここで続きを読む]

ガスについて、国際エネルギー機関は次のように警告しています。「来年、欧州連合は今年よりもさらに深刻なエネルギー危機に陥る可能性がある」

国際エネルギー機関（IEA）は、欧州連合（EU）には今冬に十分なガスがあるが、ロシアがさらに供給を削減し、中国のガス需要がパンデミックによるロックダウンによる低迷から回復すれば、来年には不足に直面する可能性があると述べ、政府に対しより迅速に行動するよう求めた。エネルギーを節約し、再生可能資源を拡大します。IEA によると、EU は 2023 年に 270 億立方メートル (bcm) のガス不足に直面する可能性があります。[ここで続きを読む]

ブラジルの金鉱山労働者がアマゾンの熱帯雨林に違法な「秘密道路」を掘削

ブラジルの鉱山マフィアはここ数カ月、ジャングルに120キロの秘密道路を掘り、掘削機を密輸し、保護されるべき土地で金を探している。による調査で判明したのは、 ガーディアン. 。「少なくとも4人の掘削機がいると信じています。これにより、ヤノマミ族の領土での採掘は次のレベル、つまり巨大な破壊のレベルに引き上げられます」と、ブラジルとベネズエラの国境沿いの偵察任務を率いるグリーンピースの環境保護活動家ダニクレー・デ・アギアル氏は語った。掘削機の到着は、ヤノマミ族の村々を破壊し、2018年のジャイール・ボルソナロ大統領選挙後に激化した、政治的に結びついた強力な鉱山集団による半世紀にわたる攻撃の最新章である。[ここで続きを読む]

エネルギー転換に不可欠な鉱物の抽出が先住民族に与える影響

先住民族や農民の土地に対する鉱業の影響はよく知られています。重要なエネルギー遷移鉱物（ETM）の需要の増加は、産業とエネルギーの利益と環境と社会の持続可能性が再び衝突する新世代の鉱山プロジェクトにつながる可能性があります。に掲載された記事によると、 自然の持続可能性, 世界のエネルギーシステムが再生可能エネルギーに急速に移行する中、少なくとも 30 種類の鉱物と金属がこの移行の物質的基盤を形成することになります。政治指導者がこの緊張を認識し、気候緩和策を決定する際に先住民族と農民の権利を考慮するよう主張することが重要です。[ここで続きを読む]

ホッキョクグマと気候変動:科学は何と言っていますか？

溶けた海氷の上にくっついたホッキョクグマの画像は、急速に変化する世界の気候の象徴としてよく使われます。しかし、メディアは時折、ホッキョクグマの状況はそれほど深刻ではないかもしれないと主張します。しかし、ある分析によると、 カーボンブリーフ 科学的なコンセンサスは明らかです。北極の海氷が溶けるにつれて、ホッキョクグマは狩猟、交尾、繁殖がより困難になっていると感じています。[ここで続きを読む]

プレビュー画像: ダミアン・ジェミソン/NIF