CFS、2030年代後半に日本で核融合炉の商業運転を開始　CFSとどんな企業なのか？なぜ実用化可能と考えているのか？

この記事で分かること

CFS、2030年代後半に日本で核融合炉の商業運転を開始

　米国の核融合スタートアップ企業であるコモンウェルス・フュージョン・システムズ（CFS）は、2030年代後半に日本で核融合炉の商業運転を開始することを検討しています。

　https://www.bloomberg.co.jp/news/articles/2025-09-03/T1ZXRVGPL3WO00

　これは、日本政府がフュージョンエネルギー発電の「早期実現と産業化」を掲げていることと、日本での核融合研究の蓄積を背景にしたものです。

　前回の記事では、強力な磁場や超高温の必要性と実現方法に関する解説でしたが、今回は、CFSがどのように2030年代での実現を検討しているのかの記事となります。

CFSはどんな企業なのか　

　コモンウェルス・フュージョン・システムズ（CFS）は、核融合エネルギーの商業化を目指すアメリカのスタートアップ企業です。特に、核融合スタートアップの中でも世界で最も多額の資金を調達しており、技術開発と事業化を急速に進めていることで注目されています。

企業の概要と特徴

• 設立: 2018年にマサチューセッツ工科大学（MIT）のプラズマ科学および核融合センターからスピンオフして設立されました。長年の政府主導の研究成果と、民間企業の柔軟性やスピード感を組み合わせて、商業用核融合発電所の実現を目指しています。
• 技術: 「トカマク型」と呼ばれる磁場閉じ込め方式の核融合炉を開発しています。特に、**「高温超伝導（HTS）磁石」**と呼ばれる独自の技術が最大の強みです。この磁石は、従来の超伝導磁石よりも強力な磁場を発生させることができ、これによって核融合炉をよりコンパクトに、そしてコスト効率よく建設することが可能になります。
• 事業計画:
  • SPARC（スパーク）: ネットエネルギー生成を目指す実証炉で、2026年の稼働開始を目標としています。投入エネルギーを上回る核融合エネルギーを生成する、世界初の商用レベルの実証炉となることを目指しています。
  • ARC（アーク）: SPARCでの実証成功後、商用発電所として建設される計画です。バージニア州に世界初の商用核融合発電所「ARC」の建設を計画しており、2030年代前半の運転開始を目指しています。
• 資金調達: これまでに4,000億円以上（約30億ドル）の資金を調達しており、これは世界の民間核融合企業への総投資額の約3分の1に相当します。このことからも、同社が投資家から大きな期待を寄せられていることがわかります。
• パートナーシップ: 日本企業からも三菱商事や三井物産など12社が出資しており、日本との連携を強化しています。これは、日本の超伝導や材料技術、原子力関連の労働力といった技術やノウハウを活用し、世界での商用化を加速させる狙いがあります。

　CFSは、地球規模の課題である気候変動を解決するため、安全でクリーンな核融合エネルギーを早期に社会に提供することを目指しており、その野心的な計画と着実な進捗が世界中から注目されています。

なぜ2030年代に実現すると考えているのか

　コモンウェルス・フュージョン・システムズ（CFS）が2030年代に核融合の商業化を目指す根拠は、主に独自の技術開発と、従来の官主導のプロジェクトとは異なる事業戦略にあります。

高温超伝導（HTS）磁石による技術革新

　CFSは、従来の超伝導磁石よりも強力な磁場を生成できる高温超伝導（HTS）磁石を開発しました。この技術によって、核融合炉の小型化とコスト削減が可能になります。2021年の試験で、この磁石が商業用核融合炉の実現に必要な磁場強度を生成できることが実証されました。これは、核融合炉の小型化と建設コストの削減に大きく貢献する画期的な成果です。

段階的な事業計画と民間主導のスピード

　CFSは、大規模で長期的な国際プロジェクトである国際熱核融合実験炉（ITER）とは異なり、段階的な事業計画を進めています。

1. SPARC（スパーク）: まず、投入したエネルギーを上回る核融合エネルギーを生成する実証炉「SPARC」を建設し、2026年の稼働を目指しています。これは、核融合炉の商用化に向けた重要なマイルストーンとなります。
2. ARC（アーク）: SPARCでの成功を土台に、商業用発電所「ARC」の建設を進める計画です。
3. 迅速な開発: 政府主導のプロジェクトとは異なり、民間企業の柔軟な意思決定と迅速な資金調達によって、開発スピードを加速させています。ビル・ゲイツ氏や大手エネルギー企業など、多数の投資家からの資金調達がこれを可能にしています。

　これらの技術的進展と事業戦略により、CFSは核融合エネルギーの商業化を2030年代という比較的早期に実現できると考えています。

高温超伝導（HTS）磁石とは何か

　高温超伝導（HTS）磁石とは、液体窒素の沸点（約-196℃）よりも高い温度で超伝導状態になる「高温超伝導体」という特殊な素材で作られた磁石です。

従来の超伝導磁石との違い

通常の超伝導体は、液体ヘリウムの沸点（-269℃）以下の極低温でなければ超伝導状態を維持できません。そのため、超伝導磁石の冷却には高価で希少な液体ヘリウムが必要となり、冷却システムも複雑で大規模になります。

これに対して、高温超伝導体はより「温かい」環境で超伝導状態を保てるため、安価で入手しやすい液体窒素で冷却できます。これにより、冷却システムの小型化、簡素化、そしてコスト削減が可能になります。

核融合における重要性

核融合炉では、プラズマを強力な磁場で閉じ込めるために非常に強い磁石が不可欠です。CFSが開発する核融合炉では、この高温超伝導磁石が重要な役割を担っています。

• より強力な磁場: HTS磁石は、従来の超伝導磁石よりも強力な磁場を生成できます。
• 小型化とコスト削減: 強力な磁場を発生できるため、核融合炉全体をよりコンパクトに設計でき、建設コストを大幅に削減できます。

　CFSが主張する「2030年代の核融合商業化」は、このHTS磁石というブレークスルー技術によって実現可能になると考えられています。

CFSは核融合炉に対する課題にどう対応しているのか

　CFSは核融合の実現に向けた主要な課題に対し、独自の技術開発とパートナーシップを通じて取り組んでいます。

1. プラズマの安定的な閉じ込め

　CFSは、高温超伝導（HTS）磁石によってこの課題を解決しようとしています。HTS磁石は、従来の超伝導磁石よりもはるかに強力な磁場を発生させることができ、これによって超高温のプラズマをより効率的かつ安定的に閉じ込めることができます。

　CFSは2021年に、商業炉に必要な磁場強度である20テスラをHTS磁石で達成したと発表しており、この技術がプラズマ閉じ込めのブレークスルーとなると考えています。

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2. 炉の材料開発

核　融合炉の内部は、超高温のプラズマや高エネルギーの中性子にさらされるため、それに耐えうる特殊な材料が不可欠です。CFSは、高性能な超伝導線材や特殊な合金など、炉の建設に必要な材料の開発を、日本の企業を含む外部パートナーとの協力体制で行っています。

　特に日本の企業は、材料科学や製造技術において高いレベルにあるため、CFSの材料開発に不可欠な存在です。

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3. 三重水素（トリチウム）の増殖技術　

　核融合の燃料である三重水素（トリチウム）は自然界にほとんど存在しないため、炉内で自ら生成（増殖）させる必要があります。

　この技術は、核融合の商業化に向けた大きな課題の一つです。CFSは、商用炉の設計に液体リチウムを用いたブランケット（炉壁）を組み込むことで、炉内で中性子と反応させてトリチウムを増殖させる計画です。

　このトリチウム増殖技術によって、外部からのトリチウム供給に依存することなく、持続可能な発電が可能になると考えられています。

なぜ日本で実証するのか

　CFSが日本での核融合炉実証を検討しているのは、主に日本の持つ技術力と市場の可能性を高く評価しているためです。

1. 優れた技術力と産業基盤

　日本は長年にわたり、核融合研究で世界をリードしてきました。特に、国際熱核融合実験炉（ITER）計画での貢献や、国内の研究施設（例：JT-60SA）での実績は高く評価されています。

　また、核融合炉の建設に不可欠な高性能な超伝導技術や特殊な材料開発、精密機器製造など、日本の産業界が持つ高い技術力とサプライチェーンが、CFSの商業化計画に不可欠と見なされています。

2. 資金調達とパートナーシップ

　日本の多くの企業が、CFSの技術とビジョンに投資しています。三菱商事や三井物産、関西電力など、12社からなる日本企業のコンソーシアムがCFSに出資しており、これは単なる資金提供に留まらず、日本国内での事業展開に向けた強固なパートナーシップを形成する意図があります。

　これらの企業は、核融合炉の建設、運転、保守、さらには送電網への接続など、多岐にわたる分野でCFSと協力し、日本におけるフュージョンエネルギーの早期産業化を目指しています。

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3. 日本政府の政策と市場の魅力

　日本政府は「フュージョンエネルギーの早期実現と産業化」を国家戦略として掲げており、その政策的支援もCFSにとって追い風となります。

　また、エネルギー資源に乏しい日本は、安定的でクリーンなエネルギー源を強く求めており、核融合発電の潜在的な市場として非常に魅力的です。CFSは、日本での実証を通じて、日本のエネルギー需要に応えるだけでなく、アジア市場への足がかりを築くことも視野に入れています。