Japan främjar ytterligare kommersialisering av laserfusionsenergi

Nyligen tillkännagav Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) och EX-Fusion etableringen av ett samarbetsforskningskluster fokuserat på att främja förverkligandet av flytande metallanordningar för kommersiella laserfusionsreaktorer. En undertecknandeceremoni för att formalisera detta partnerskap hölls i Tokyo den okt. 11, vilket markerar den officiella starten för de gemensamma ansträngningarna.
Närmare bestämt har de två företagen etablerat "EX-Fusion Liquid Metal Collaborative Research Cluster" under överinseende av Tokyo Institute of Technologys Open Innovation Platform. Programmet är utformat för att ge stöd till forskningsledning, immaterialrättsstrategi och kommersialisering, med det yttersta målet att underlätta implementeringen av forskningsresultat från samarbetsforskningsklustret.
Det finns ett växande behov av en växthusgasfri energiförsörjning, och laserfusionsreaktorer har fått högt globalt erkännande och förväntningar som en hållbar energikälla. Till skillnad från kärnfusion är laserfusion en teknik som genererar energi genom att inducera en fusionsreaktion genom laserbestrålning av bränsle. Genom att använda havsvattenresurser ger det ett säkert och hållbart energiförsörjningsalternativ.
Dessutom har den förmågan att flexibelt anpassa sig till fluktuationer i efterfrågan på elektricitet och förväntas vara en nyckelaktör för att driva på koldioxidutsläpp på lång sikt. Men från och med idag har kommersiella laserfusionsreaktorer inte realiserats, trots de omfattande forsknings- och utvecklingsinsatser som pågår runt om i världen för att möta tekniska utmaningar och förbättra energieffektiviteten.
Genom forskningssamarbete mellan EX-Fusion, som utvecklar laserfusionsreaktorer, och Tokyo Institute of Technology, som bedriver akademisk forskning relaterad till flytande metallvätskor, syftar Cooperative Research Cluster till att konstruera ett koncept för ett vätskebränslehölje lämpligt för laserfusionsreaktorer. Den kommer också att utveckla den nödvändiga "liquid filt"-komponentteknologin, samtidigt som den genomför omfattande gemensam forskning för att designa en modellkrets för en sådan filt.
De insikter som Liquid Metal Technology Group fått från denna samarbetsforskning förväntas vara användbara inte bara inom fusionsområdet, utan också inom ett brett spektrum av områden som speglar i flytande metall och teknik för miljösanering.
EX-Fusion är ett nystartat företag som utvecklar nyckelteknologier för laserfusionsreaktorer, inklusive lasrar och bränslemål. Baserat på samarbetet mellan EX-Fusion och Tokyo Institute of Technology, en ledare inom forskning om energiomvandlingssystem som använder flytande metallvätskor, planerar de att arbeta tillsammans för att ta itu med ett så brett spektrum av tekniska tillämpningar, i syfte att maximera den samhälleliga implementeringen av dessa tekniker.
The Collaborative Research Cluster kommer att använda den samlade tekniska expertisen från Tokyo Institute of Technology för att förbättra teknologier för storskalig syntes av högrent flytande litium-blybränsleframställningsmaterial som är avgörande för kommersiell reaktordrift. Det kommer också att utveckla det slutliga optiska systemet för laserbestrålningssystem som använder flytande metallteknologi.
Genom att integrera dessa teknologier kommer de två samarbetande forskningsklustren att utforma en täckt modellcykel. Tillämpningen av tekniker för flytande metaller som utvecklats genom samarbetsforskning på miljöreningstekniker som metallspeglar med låg smältpunkt för utforskning av rymden och avsaltning av havsvatten kommer också att övervägas.
Genom samarbetet siktar EX-Fusion, som utvecklar laser- och bränslemålsteknologier för utveckling av laserfusionsreaktorer, och Tokyo Institute of Technology, som forskar om energiomvandlingssystem som använder flytande metallvätskor, att påskynda det tidiga förverkligandet av laserfusionsenergi.
Framtida planer
Under de kommande tre åren syftar de samarbetande forskningsklustren till att utveckla metoder för högrenhetssyntes av material för anrikning av flytande bränsle, som är nyckeln till laserfusionsbränslecykeln. Utvecklingen av denna teknik är avsedd att stödja den globala utvecklingen av fusionsenergi.
Samtidigt som de konceptualiserar systemet med "vätskefilt", kommer de dessutom att utveckla olika teknologier relaterade till dess livslängd och driftseffektivitet. Genom att integrera dessa filtteknologier i laserfusionsreaktorn som utvecklats av EX-Fusion, siktar de på att kommersialisera laserfusionsenergi inom de närmaste 10 åren.