フュージョンエネルギーの発電技術の実証を行う統合試験プラント「UNITY-1」で、独自開発装置VSTによる液体金属からの水素回収試験を開始

フュージョンエネルギープラントのエンジニアリングを手掛ける京都フュージョニアリング株式会社は、フュージョンエネルギーの発電技術の実証を行う統合試験プラント「UNITY-1」において、独自開発の装置「VST（Vacuum Sieve Tray）」を用いた水素回収試験を開始しました。

■液体金属からの水素回収について

フュージョンエネルギープラントを継続的に運転するためには、燃料の供給を絶えず行う必要があります。当社が開発を進める「フュージョン燃料サイクルシステム」は、燃料となる水素同位体（重水素およびトリチウム）の回収・貯蔵・供給等を担う重要な技術であり、その中でも「燃料の増殖と回収」は中核をなす要素の一つです。特に核融合反応を起こすのに使用できるトリチウムは自然界にはほとんど存在しないことから、プラント内での生成が不可欠です。トリチウムは、核融合反応により発生する中性子を、ブランケット内の液体金属（リチウム鉛：LiPb）中のリチウムと反応させることで生成されます。このプロセスにより、プラント内部で燃料を継続的に増殖させることが可能となり、生成されたトリチウムを回収・貯蔵することで、安定した燃料供給を実現します。この技術を確立するためには、液体金属からのトリチウム回収の実証が欠かせません。

当社が独自開発したVST（Vacuum Sieve Tray）では、液体金属のリチウム鉛を真空環境下（Vacuum）で上部から流し入れ、内部のトレイ（Sieve Tray）でリチウム鉛を液滴形状にて滴下させます。これにより、真空環境に露出するリチウム鉛の表面積を増やして、リチウム鉛中に溶解しているトリチウムをガスとして効率よく抽出・回収します。今回の「UNITY-1」での試験では、第一段階としてトリチウムの代替として、同じく水素同位体である水素・重水素を用いて水素回収を実証します。今回得られたデータは、現在当社とカナダ原子力研究所（CNL）の合弁会社「Fusion Fuel Cycles Inc.」がカナダ・オンタリオ州にて推進しているフュージョン燃料サイクルシステムの実証を目指すプロジェクト 「UNITY-2」において、実際にトリチウムを使用した環境下で行う試験にも活用されます。

VST内部のイメージ

液滴状態となった液体金属（リチウム鉛）

UNITY-1の開発状況を業界した動画も併せてご覧ください。