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2024-09-23 10:52:26
核融合エネルギー施設内の点検に、世界で初めて自律走行ロボットが使用された。核融合発電所が将来的にクリーンエネルギーの実現可能な供給源となるためには、この自律メンテナンスが極めて重要となるだろう。
核融合は、太陽がエネルギーを生成するために使用するプロセスです。核融合では、2 つの原子を非常に強い力で衝突させて 1 つの大きな原子に結合し、その過程で膨大な量のエネルギーが放出されます。
現在エネルギー分野で使用されている核反応である核分裂とは異なり、核融合は放射性廃棄物を生成しません。核分裂よりも3～4倍のエネルギーを生み出し、化石燃料を燃やすのとは異なり、大気中に二酸化炭素を放出しません。
また、核融合は非常に脆弱なプロセスであり、適切な条件が維持されなければ、ほんの一瞬で停止してしまいます。したがって、この反応による原子炉メルトダウンの危険はありません。
では、なぜ私たちはこのほぼ無限の炭素フリーエネルギー源をまだ利用していないのでしょうか? この反応を起こすには、太陽に匹敵する条件を模倣する必要があり、それには大量のエネルギーが必要です。そして、私たちはこれらの反応から、投入する必要のあるエネルギーよりも多くのエネルギーを引き出し始めたばかりなのです。
このハードルを乗り越えた後でも、商業的な核融合エネルギーを実現するためには、広範囲にわたる支援インフラが必要となる。
「放射線、真空レベルの圧力、極度の温度といった厳しい条件のため、核融合施設の維持には自律型ロボットが不可欠となるだろう」と英国原子力庁（UKAEA）の広報担当者は語った。 ニューズウィーク。
「こうした環境でロボット技術を使用することで、人間の安全とオペレーターのコスト効率が確保されます。」
ウケア
この技術は、英国原子力庁の欧州共同タウルス（JET）施設で35日間の試験でテストされた。同施設は今年初めに科学的な運用停止となるまで、世界最大かつ最強の核融合研究装置の一つだった。このプロジェクトは、オックスフォード大学のオックスフォード・ロボティクス研究所と共同で実施された。
「このテストにより、自律型ロボットが長期間にわたって定期的に検査を実施できることが実証されました」とUKAEAの広報担当者は述べた。「核融合発電所の経済的実現可能性のためには、定期的なメンテナンスの期間をできるだけ短くして、発電所の稼働時間を最大化する必要がありますが、同時に、発電所が効率的に稼働していることを確認するために定期的な検査も必要になります。自律型ロボットは、中断することなく作業し、発電所のダウンタイムを最小限に抑えることができます。」
この調査に使用されたロボットは、ボストン・ダイナミクス社製の黄色い犬のようなロボット「スポット」だ。このロボットは児童書の伝説的作品「スポット・ザ・ドッグ」にちなんで名付けられた。「このロボットは環境の詳細なモデルと、調査を計画するためのAI機能を備えている」と広報担当者は語った。
「検査タスクには主に、温度、湿度、放射線データ、RGB 画像、熱画像の記録が含まれていました。タスクはオペレーターによって事前に定義されていましたが、Spot ロボットはタスクを自動的に変更できます。たとえば、JET で進行中のメンテナンス作業によって検査ポイントがブロックされている場合、Spot ロボットはこの検査ポイントをスキップし、残りのポイントの検査を続行します。」
この技術は核融合エネルギーの商業化に向けた一歩となるだけでなく、ロボットによる検査はさまざまな他の用途をサポートすることが期待されています。
「このようなロボット技術は、核分裂の廃止措置やその他の危険な環境など、検査やメンテナンスが必要だが人間によるアクセスが難しい他の使用例にとっても非常に重要だ」と広報担当者は述べた。
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#自律走行ロボット犬の助けで核融合エネルギーが近づく