第2回フュージョンは本当に「夢のエネルギー」なのか？― AI時代の電力不足と脱炭素を同時に解決できるのか ―

前回の記事では、

「そもそもフュージョンとは何なのか？」

というところから、世界で進む開発競争について見てきました。

太陽と同じように、軽い原子核同士を融合させてエネルギーを生み出す。

発電時にCO₂をほとんど排出せず、燃料資源も豊富。

しかも少量の燃料から、非常に大きなエネルギーを取り出せる可能性があります。

ここまで聞くと、

「そんなものが実現するなら、もう全部フュージョンでいいのでは？」

と思ってしまいます。

しかし、もちろん話はそれほど単純ではありません。

今回はあえて少し冷静になって、

を考えてみたいと思います。

そして、このテーマを考えるうえで無視できないのが、

AIです。

1．AI時代、「電気」が足りなくなる？

生成AIの急速な普及によって、世界では巨大なAIデータセンターの建設が進んでいます。

AIを動かすためには、大量のGPU（Graphics Processing Unit：画像処理装置）などの半導体を稼働させる必要があります。

さらに、

• サーバー

• ネットワーク機器

• 冷却設備

• 電源設備

などにも大量の電力が必要です。

つまりAI時代とは、

「半導体の時代」であると同時に、「電力の時代」

でもあります。

IEA（国際エネルギー機関）は、世界のデータセンターの電力消費量が2024年から2030年にかけて約2倍となり、

2030年には約945TWh

に達すると予測しています。

これは現在の日本の年間電力消費量に匹敵する規模です。

しかもAI向けを中心とする高速サーバーの電力消費は、2030年まで年率約30％で増えると予測されています。

もちろん、世界全体の電力需要に占めるデータセンターの割合は2030年でも3％弱です。

「AIだけで世界の電気がなくなる」

という話ではありません。

問題なのは、

増加するスピードです。

データセンターは2～3年で建設できます。

しかし、大規模な発電所や送電網の整備には、さらに長い時間がかかります。

AIの進化速度に、電力インフラが追いつかない可能性が出てきているのです。

2．しかも「電気なら何でもいい」わけではない

AIデータセンターが必要としているのは、単なる大量の電気ではありません。

求められるのは、

24時間365日、安定して供給できる大量の電力

です。

太陽光発電は夜には発電できません。

風力発電も風によって発電量が変動します。

もちろん蓄電池や送電網を組み合わせることで補うことはできます。

実際、2030年代前半までのデータセンター需要増加を支える中心は、再生可能エネルギー、天然ガス、既存原子力、新型原子力、蓄電池などになると考えられています。

フュージョンが2030年までの電力不足を救ってくれるわけではありません。

しかし、もっと長い時間軸で考えると状況が変わります。

そこで将来の巨大電源として期待されているのが、

フュージョンエネルギー

なのです。

3．なぜ「夢のエネルギー」と呼ばれるのか？

フュージョンには大きく4つの魅力があります。

① 発電時にCO₂をほとんど出さない

石炭や天然ガスのように燃料を燃焼させるわけではありません。

そのため、

AIによる電力需要増加と脱炭素を両立できる可能性

があります。

② 少量の燃料から巨大なエネルギー

現在有力な方式では、

重水素（Deuterium）＋三重水素（Tritium：トリチウム）

を融合させます。

重水素は海水などから得ることができます。

トリチウムについては、将来的に炉の中でリチウムから生産する仕組みが研究されています。

③ 天候に左右されにくい

フュージョン発電が実用化されれば、原理的には昼夜や天候に左右されず発電できます。

つまり、

脱炭素電源でありながら、安定電源にもなり得る。

ここがAIデータセンターとの相性の良さです。

④ 核分裂とは事故の仕組みが違う

現在の原子力発電は、重い原子核を「分裂」させます。

フュージョンは逆に、軽い原子核を「融合」させます。

核融合反応を続けるには非常に特殊な状態を維持する必要があり、その条件が崩れると反応は止まります。

核分裂炉と同じような連鎖反応が暴走する仕組みではありません。

ただし、

「フュージョン＝完全に安全」

という意味ではありません。

4．最大の問題――「太陽を地上につくる」のが難しすぎる

では、そんなに魅力的なら、なぜまだフュージョン発電所がないのでしょうか。

理由は単純です。

ものすごく難しいからです。

核融合反応を起こすためには、燃料をプラズマという状態にして、

1億℃級

まで加熱する必要があります。

当然、そんな温度に直接耐えられる容器はありません。

そこで強力な磁場などを使って、超高温のプラズマを閉じ込めます。

つまり人類は、

わけです。

5．「核融合ができた」と「発電所ができた」は全く違う

ここはフュージョンを見るうえで非常に重要です。

研究施設で核融合反応を起こすことと、

商用発電所として安定して電気を売ること

の間には大きな距離があります。

核融合反応を起こす

↓

大量のエネルギーを継続的に取り出す

↓

熱として回収する

↓

電気に変える

↓

設備を長期間壊さず運転する

↓

メンテナンスする

↓

採算の合う価格で電力を販売する

ここまで到達して初めて、

「フュージョン発電が実用化した」

と言えます。

つまり、

科学的にできるか

↓

工学的に使えるか

↓

経済的に成り立つか

という3つの壁を越えなければなりません。

6．意外な難敵「中性子」

重水素とトリチウムの核融合では、高速の中性子が発生します。

この中性子が炉の内壁などに何度も衝突すると、材料が、

• 劣化する

• 脆くなる

• 放射化する

といった問題が起きます。

つまり、

1億℃のプラズマをつくるだけではダメ。

その周囲の装置を長期間使える材料も必要なのです。

ここで重要になるのが、

超電導・特殊鋼・セラミックス・真空技術・レーザー・精密加工・計測・ロボット・熱制御

など。

フュージョンは一つの技術ではなく、

究極の「総合ものづくり産業」

とも言えます。

ここは日本企業を見るうえでも重要なポイントです。

7．もう一つの難題「トリチウム」

核融合燃料として使われるトリチウムは、自然界に大量に存在するわけではありません。

そこで将来の核融合炉では、

リチウムからトリチウムを炉内で生産する

仕組みが必要になります。

その役割を担う重要設備が、

ブランケット

です。

つまり将来のフュージョン発電所には、

という技術まで求められます。

8．「核のゴミ」は出ないのか？

ここにも誤解があります。

フュージョンについて、

「放射性廃棄物がまったく出ない」

と説明されることがありますが、正確ではありません。

高速中性子が炉の構造材に当たることで、材料が放射化します。

したがって、

放射性廃棄物ゼロではありません。

ただし、現在の核分裂型原子炉から出る使用済み核燃料とは、廃棄物の種類や性質が異なります。

「何の問題もない夢のエネルギー」ではなく、

従来の原子力とは課題の種類が違う

と考える方がよさそうです。

9．世界最大級の国際プロジェクト「ITER」

現在のフュージョン研究を語るうえで外せないのが、

ITER（International Thermonuclear Experimental Reactor：国際熱核融合実験炉）

です。

フランス南部で建設されている世界最大級の核融合実験装置で、

日本、EU、米国、中国、韓国、インド、ロシアが参加しています。

ITERは発電所そのものではありません。

目的は、

「核融合エネルギーを大規模に取り出せることを実証する」

ことです。

そしてITERの先に、

DEMO（実証・原型炉）

さらにその先に、

商用フュージョン発電所

という道筋が考えられています。

10．ところが中国は、さらに巨大な計画を進めている

ここで非常に興味深いのが、

中国です。

中国は現在、フュージョンを国家戦略として急速に強化しています。

代表的なのが安徽省・合肥にある、

EAST（Experimental Advanced Superconducting Tokamak）

です。

いわゆる中国の「人工太陽」と呼ばれる大型トカマク装置で、長時間プラズマを維持する研究を進めています。

しかし、中国が狙っているのは研究だけではありません。

その次のステップとして進められているのが、

BEST（Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak）

です。

BESTでは、

燃焼プラズマをつくる

だけではなく、

将来的なフュージョン発電につながる技術の実証を目指しています。

つまり中国は、

EAST
↓
BEST
↓
CFEDR
↓
商用フュージョン発電

という道筋を描いています。

11．中国の本命「CFEDR」とは？

さらにその先に計画されているのが、

CFEDR（China Fusion Engineering Demo Reactor：中国核融合工学実証炉）

です。

これは、

実験炉と商用発電所の間をつなぐ巨大な実証炉

と考えると分かりやすいと思います。

つまり中国は、

「核融合反応ができました」

で終わるのではなく、

実際に発電できる産業へ持っていこうとしている

わけです。

そして中国の強みは、

国家プロジェクト
＋研究機関
＋巨大製造業
＋民間企業
＋国内サプライチェーン

を一気に形成できることです。

フュージョンの「国家主導による大規模開発」という点では、中国は間違いなく世界の最先頭グループにいると考えてよいでしょう。

12．では、中国が世界一なのか？

ここは少し慎重に見る必要があります。

フュージョンにはさまざまな方式があります。

現在の世界を大まかに整理すると、

中国 → 国家主導の大型トカマク開発が非常に強い

米国 → 民間フュージョン企業が非常に強い

欧州・日本など → ITERを中心とする大型国際プロジェクト

米国 → レーザー核融合でも先行

日本 → 超電導、材料、精密加工、炉部品などに強み

という構図になっています。

つまり、

と見る方が正確でしょう。

13．なぜ中国はこれほどフュージョンに力を入れるのか？

理由の一つとして考えられるのが、

エネルギー安全保障

です。

AI、EV、ロボット、半導体、データセンター。

これらが成長すればするほど、電力需要は増えます。

もし将来、

大量・安定・低炭素

のフュージョン発電を実用化できれば、

産業競争力そのものに影響する可能性があります。

つまりフュージョンは、

単なる「新しい発電技術」ではありません。

将来的には、

AI・半導体・ロボットを支える国家インフラ

になる可能性があります。

だから中国も米国も本気になっているのでしょう。

14．一方、米国は「スタートアップ」が猛烈に走る

中国が国家主導なら、

米国の特徴は、

民間企業のスピード

です。

米国では、

Commonwealth Fusion Systems（CFS）

Helion Energy

TAE Technologies

など、多くの企業が独自方式のフュージョン炉を開発しています。

政府主導の巨大プロジェクトとは違い、

2030年代の発電・商用化

を目指す企業もあります。

つまり世界では、

中国＝国家主導

米国＝民間主導

ITER＝国際協力

という異なるアプローチが同時に走っています。

どれが最初に商用化へ到達するのか。

まだ誰にも分かりません。

15．では、日本は遅れているのか？

ここも重要です。

日本はITERの主要参加国であり、

超電導、材料、精密加工、真空技術、計測、炉部品など、

フュージョンを支える多くの産業技術を持っています。

さらに日本政府は、

「フュージョンエネルギー・イノベーション戦略」

を策定・改定し、産業化を国家戦略として進めています。

2026年には、

フュージョンエネルギーの社会実装に向けた道筋

も具体化され始めました。

つまり日本も、

「研究するフュージョン」

から、

「産業としてのフュージョン」

へ動き始めています。

16．フュージョンはAI時代の電力不足を救えるのか？

ここまで調べると、少し意外な結論になります。

まず、

2030年までのAI電力不足をフュージョンが解決する可能性は低い。

商用化が間に合わないからです。

2030年前後までは、

再生可能エネルギー
＋原子力
＋天然ガス
＋蓄電池
＋送電網強化
＋省エネルギー

など、既存技術を総動員する必要があります。

しかし、

2040年代以降もAI社会が拡大し続けるなら話は変わります。

フュージョンが実用化できれば、

大量・安定・低炭素

という非常に強力な電源になる可能性があります。

つまり、

と考えた方がよさそうです。

17．「夢のエネルギー」は少し言い過ぎかもしれない

ここまで調べて感じたのは、

フュージョンを、

「無限・安全・クリーン・何でも解決する夢のエネルギー」

と表現するのは少し危険だということです。

まだ、

• 商用化時期

• 建設費

• 発電コスト

• 材料劣化

• トリチウム確保

• 放射化廃棄物

• メンテナンス

• サプライチェーン

など、多くの問題があります。

それでも中国、米国、日本、欧州などが本気で取り組んでいる理由があります。

もし実現できれば、

人類のエネルギー制約そのものを大きく変える可能性

があるからです。

18．投資家として面白いのは「発電所完成まで待つ必要がない」こと

そして私が特に面白いと思うのが、ここです。

フュージョン発電所が完成するのが2040年代でも2050年代でも、

産業はその何年も前から動きます。

必要になるのは、

超電導磁石
特殊材料
高性能電源
真空装置
レーザー
精密加工
計測機器
ロボット
熱交換器
トリチウム関連技術

など。

つまり、

「どのフュージョン企業が勝つか？」

だけを見る必要はありません。

むしろ、

という視点が重要になります。

これは半導体産業で、

「どのAI企業が勝つか」

だけではなく、

半導体製造装置や材料を供給する企業を見る

のと少し似ています。

そして、この領域には日本企業が得意とする技術がかなりあります。

まとめ

フュージョンについて調べれば調べるほど、

単純な「夢のエネルギー」という言葉では説明できないことが分かってきました。

技術的なハードルは極めて高い。

2030年のAI電力不足を救ってくれるわけでもありません。

商用発電が本当に経済的に成立するのかも、まだ分かりません。

しかし世界を見ると、

中国はEAST→BEST→CFEDR

という国家主導の巨大ロードマップを進め、

米国では民間企業が2030年代を狙い、

ITERでは世界各国が巨大実験炉を建設し、

日本も発電実証と産業化へ動き始めています。

これはもう、

単なる「未来の研究テーマ」ではありません。

次世代エネルギーの主導権をめぐる世界的な産業競争

になり始めているように見えます。

フュージョンは「夢のエネルギー」というより、

と考えた方がよさそうです。

そして投資家として考えるなら、

発電所が完成するまで待つ必要はありません。

その前に、

研究開発
↓
実証炉
↓
巨大サプライチェーン
↓
発電実証
↓
商用炉

という新しい産業が形成されていく可能性があります。

では、この世界的なフュージョン競争の中で、

日本企業はどこで勝てるのでしょうか？

次回は、

第3回

フュージョン産業で日本企業は勝てるのか？

― 超電導・レーザー・特殊材料・精密機器。「日本のものづくり」が活きる場所 ―

というテーマで、

フュージョン時代に恩恵を受ける可能性のある日本企業

を具体的に掘り下げてみたいと思います。