日本正式启动开发核聚变发电
2022/04/02
日本资源开发大型企业INPEX将涉足通过使原子核相互聚合来产生能量的核聚变发电领域。最早将于2022年内和日本国内外的多家新兴企业开展资本合作。核聚变发电被认为安全性高于核能发电,欧美将其视为脱碳和能源安全保障的王牌,目前在研究开发上领跑,而日本则起步较晚。INPEX打算把与大学等合作的新兴企业的技术集合在一起,在日本正式启动开发。
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INPEX已开始讨论向源自日本京都大学的京都Fusioneering(位于京都府宇治市)、源自大阪大学的EX-Fusion(位于大阪市)、Helical Fusion(位于东京都千代田区)的三家日本新兴企业出资。还将与日本以外企业就资本合作展开磋商。如果达成协议,将是日本大型企业首次向核聚变相关企业出资。
INPEX最早将于2022年内分别向这些企业出资数亿日元,最终还会考虑将出资额最高增加到数百亿日元。
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京都Fusioneering开发中的核聚变反应堆的零部件 |
核聚变发电是在地面上再现与太阳相同的核聚变反应,因此也被称为“人造太阳”。发电使用氘(重氢)和氚(超重氢)。由于都可以从海水中提取,因此原料采购门槛较低。发电时不排放二氧化碳,发电不稳定时会停止反应。与核能发电相比,被认为事故风险更低。
目前全球还没有采用核聚变的商业反应堆,因为要推向实用化还需要解决很多课题。日美欧等主要国家和地区参与的国际热核聚变实验堆(ITER)项目虽然最初的目标是在2000年代投入运转,但由于材料采购和技术开发延迟,目前预计要到2025年完成。计划到2035年达到与火力发电同等的50万千瓦热功率。核聚变反应堆的建设需要花费数千亿日元,费用与核电站相当。以ITER为例,包括研究费在内,预计总业务费用超过2.5万亿日元。
由于核聚变发电会产生放射性物质,处理技术和耐受性构件也不可或缺。其产生的放射性物质被称为“低水平放射性废弃物”,需要花费数十年进行处理。但不会像核电站那样产生高水平放射性废弃物(核废料)。
在日本,有的大学和研究机构拥有50年以上的核聚变发电研究业绩和技术,但由于相关法律不完善,这方面的开发起步较晚。INPEX认为,如果开发资金流入与大学等合作的新兴企业,将会对开发起到促进作用,将争取实现日本政府提出的2040年代实现实用化的目标。
京都Fusioneering成立于2019年。专门进行核聚变反应堆不可缺少的高消耗零部件的开发和生产,主要产品是在反应堆内通过与中子发生反应来提取热能的零部件。
由出身于日本核聚变科学研究所(位于岐阜县土岐市)的人士设立的Helical Fusion和EX-Fusion成立于2021年,目前正在开发核聚变反应堆。INPEX将通过提供技术人员和研究基地进行开发支援。
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