「核融合発電」という言葉を聞いたことはありますか?
「未来のクリーンエネルギー」として注目されている発電技術ですが、その仕組みは意外と難しそうに感じるかもしれません。
そこで今回は、核融合発電の仕組みをできるだけわかりやすく解説します!
核融合って何?
核融合とは、軽い原子同士をくっつけて新しい原子を作る反応のことです。
たとえば、**水素(H)**の原子同士がぶつかり合うことで、**ヘリウム(He)**の原子ができます。このとき、ものすごいエネルギーが発生します。
このエネルギーを利用して発電するのが、核融合発電です。
ちなみに、太陽も核融合の力で光り輝いています。つまり、核融合発電は「地球上に小さな太陽を作る技術」とも言えます!
核融合発電の仕組み
核融合発電では、主に重水素(²H)と三重水素(³H)という2種類の水素を使います。
この2つの水素を超高温(約1億度!)に加熱すると、電子がはがれて「プラズマ」と呼ばれる状態になります。
このプラズマ状態で原子同士をぶつけると、核融合が起こり、ヘリウムと大量のエネルギーが発生します。
このエネルギーを熱として取り出し、水を沸騰させてタービンを回すことで、電気を作るのが核融合発電の基本の仕組みです。
【核融合発電の流れ】
① 水素を高温にしてプラズマ状態にする
② 水素同士をぶつけて核融合を起こす
③ 発生したエネルギーで水を温め、蒸気を作る
④ 蒸気でタービンを回し、発電する
核融合発電のメリットと課題
核融合発電は、これまでの発電方法と比べてたくさんのメリットがあります。
⭕️ 燃料が豊富!
水素は海水から取り出せるので、燃料がほぼ無限にある。
⭕️ 地球に優しい!
二酸化炭素を排出しないので、地球温暖化の原因にならない。
⭕️ 事故のリスクが低い!
核分裂を使う原子力発電とは違い、暴走する危険がない。
ただし、まだいくつかの課題もあります。
❌ 超高温を維持するのが難しい
1億度という高温を維持しながら、プラズマを安定させる技術が必要。
❌ 発電コストが高い
現在の技術では、大規模な設備や開発費用がかかる。
現在、世界中の研究機関がこの課題を克服しようと取り組んでおり、実用化は2040年代頃を目指していると言われています。
核融合発電は未来のエネルギーになる?
もし核融合発電が実用化されれば、ほぼ無限のクリーンエネルギーを手に入れることができます!
エネルギー不足や環境問題の解決につながるかもしれません。
とはいえ、まだ技術的なハードルは高く、すぐに私たちの生活に登場するわけではありません。
今後の研究開発が進めば、数十年後には「核融合発電で作られた電気」が使える未来がやってくるかもしれませんね!
まとめ
✔ 核融合は水素の原子をくっつけてエネルギーを生み出す反応!
✔ 核融合発電は「小さな太陽を作る技術」!
✔ 燃料が豊富でクリーンだけど、超高温を維持するのが難しい。
✔ 実用化は2040年代を目指して研究が進んでいる!
核融合発電が実用化されれば、エネルギー問題を解決できる可能性があります。
未来の発電技術として、今後の進展に注目していきたいですね!
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