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摘 要：本文将对以下两种用于实现环境零负荷的技术进行说明：①新一代能源利用技术，能够利用已投入实际使用的绝对清洁且取之不尽的能源；②以及二氧化碳转换技术，能够有效固定作为环境负荷之一的二氧化碳(CO₂)，并将业务活动的总排放量控制在零以下。
关键字：新一代能源利用技术、二氧化碳转换技术、太空太阳能发电技术、核聚变
为了实现可持续社会，NTT宇宙环境能源研究所新一代能源技术小组正致力于以下两个主题：绝对清洁且取之不尽的能源——聚变能相关的技术；以及太空太阳能发电技术。
■核聚变反应堆的最佳运行技术
聚变能相关技术旨在通过利用IOWN（Innovative Optical and Wireless Network）技术来优化核聚变反应堆的运行，NTT宇宙环境能源研究所于2020年5月与ITER国际核聚变能源机构签订了全面合作协议。另外，2020年11月，为了开发出创新型环境能源技术，与日本国立研究开发法人量子科学技术研究开发机构签订了合作协议。聚变能是来自太阳和宇宙其他恒星的能量，是指轻原子核等相互融合后成为更重原子核的核反应。例如，在DT核聚变反应中，氢的同位素氘(D)和氚(T)的原子核相融合，生成氦和中子，而仅1克氘和氚的核聚变反应所产生的能量就相当于燃烧约8吨石油（一辆油罐车的装载量）所产生的热量。核聚变反应堆是将发生在太阳上的现象应用于地球，命名为ITER计划的超大型国际项目正在进行中，其目的是将聚变能应用于发电（图1）。该项目由日本、欧洲、美国、俄罗斯、韩国、中国、印度七大经济体共同推进，且正在法国南部的圣保罗莱迪朗斯（Saint-Paul-les-Durance）组装“国际热核聚变实验反应堆”，目标是在2025年完成初步实验。如果能实现聚变能，再结合太阳能和风能等分布式可再生能源，有望在数百万年内为世界提供安全且可靠的能源。
在核聚变实验堆ITER中，将作为燃料的氘和氚密封在环形磁场中，加热使其变成等离子体状态，再加热到1.5亿度，由此产生核聚变反应。为了从该核聚变反应堆中提取能量，长时间且稳定地产生等离子体十分重要。为此，需要将从核聚变反应堆中获得的最大50GB/s的庞大传感器数据传输到控制中心，在控制中心计算出最佳数值，并立即反馈以控制等离子体的形状。而且，控制网络的高速化和低延迟化也必不可少。因此，目标是通过利用光子网络和分解计算来实现核聚变反应堆的最佳运行，其中，光子网络是IOWN基础技术之一，具有高品质、大容量、低延迟等特征，分解计算是一种新计算架构，用于实现数据的高速和高效处理。
此外，核聚变反应堆正式开始运行后，每天都会产生EB（exabyte）级别数据。IOWN技术还有助于将该数据存储在世界各国的数据中心，并在数据中心之间高速进行应用。未来的目标是，通过利用数字孪生计算（DTC），在网络空间上真实再现核聚变反应堆，并通过对核聚变反应堆进行极其先进的模拟和未来性能预测，为进一步提高控制技术作出贡献。
