Fusionsenergi: Et gennembrud?

Siden 1930’erne har videnskaben drømt om at kontrollere fusionsenergi og dermed give menneskeheten uendelige mængder af helt grøn energi.

Nu kan forskere ved Lawrence Livermore National Laboratory have opnået et bemærkelsesværdigt højdepunkt for fusionsreaktion ved under et eksperiment at generere mere energi, end det, der blev pumpet ind. Dette ifølge en rapport i Financial Times.

Men først. Hvad er egentlig fusionsenergi?

I dag bruges fissionsenergi

Den kernefysiske energi, vi kender i dag, er baseret på fission, altså at energi frigøres ved at spalte et grundstof i to lettere grundstoffer. Dette er meget effektivt, og gjort rigtigt er det også vældig miljøvenligt. Ingen CO2-udledning overhovedet. Desværre har processen en ikke ubetydelig bivirkning: nemlig radioaktivt affald. Med en halveringstid på alt fra hundrede år til flere hundrede tusinde år, skal affaldet lagres med omhu for ikke at risikere lækager længe efter, at de som først lagrede affaldet for længst er døde.

En anden stor risiko ved fissionsenergi er, at reaktorerne bliver meget ustabile, når de ikke får nok køling. Dette kræver masser af energi i sig selv, og skulle kølesystemerne svigte, må hele reaktoren lukkes ned for ikke at blive ustabil og til slut eksplodere. Som det skete i Tjernobyl i 1986 og i meget mindre grad i Fukushima i 2012.

Fusion kan være løsningen

Fusion fungerer lige modsat af fission. I stedet for at spalte atomer i to, fusioneres i stedet to lettere atomer til et tungere atom. I processen frigøres energi, som kan brukes til at lagre strøm. Princippet er det samme, som Solen bruger, ved at fusionere brint til helium.

Et fusionskraftværk vil fungere ved at fusionere brinten fra havvand. Som vi har nærmest uendelige mængder af på planeten Jorden.

En stor fordel ved denne typen kernekraft er, at den ikke producerer noget radioaktivt affald som biprodukt. Ikke nok med det, men skulle et fusionskraftværk slå sprækker eller blive ustabilt, ville det bare holde op med at fungere. Ingen eksplosionsfare med risiko for høj radioaktivitet.

Kæmpe udfordring

Problemet med fusion er, at det kræver både enorm varme og utrolig højt tryk for at fungere. Forestil dig, at man skal prøve at rekonstruere forholdene på Solen – her på Jorden!

Et fusionskraftværk skal holdes på plads af enorme magneter for at forhindre, at det eksploderer udad på grund af det høje tryk. Men væggene må også kunne håndtere varmen, som opstår, når man presser et grundstof sammen, til det forvandles til et tungere grundstof. Der er ikke et metal i verden, som ikke vil smelte under disse forholde.

Af disse grunde har vi endnu ikke været i stand til at skabe mere energi, end vi har lagt i processen. I hvert fald ikke som har kunnet gentages flere gange i kontroltests.

Stort gennembrud?

Rapporten i Financial Times hævder, at forskere “med viden om foreløbige resultater fra et nyligt eksperiment” har diskuteret resultaterne, og at analyse af disse pågår. En stor annoncering af resultaterne skal finde sted på Lawrence Livermore National Laboratory tirsdag den 13. december. Det skal streames direkte fra US Department of Energy omkring kl. 16 dansk tid.

National Ignition Facility, som er navnet på fusionsreaktoren, bruger såkaldt “inertial confinement fusion”, træghedsindeslutning, hvor 200 lasere skydes direkte mod en lille brintkapsel. Laserne skaber en plasma omkring kapslen, som til sidst imploderer og skaber kernefysisk fusion.

Hvis rapporten viser sig at holde vand, har forskerne hos Lawrence Livermore National Laboratory altså opnået fusionsenergi med et positivt energiresultat, som betegnets med bogstavet Q. Hvis Q er større end 1 i eksperimentet, er vi i gang! Det er en “big deal” ifølge Nathan Garland, en fysiker ved Griffith-universitetet i Australien. “Hvis det er sandt,” tilføjer han i et kort interview med Financial Times.

Vi er der ikke endnu

Det kan være en god ide at tage alt dette med et gran salt, indtil resultatet er helt færdiganalyseret. Vi har set lignende påstande tidligere, som har vist sig at være fejlagtige.

Desuden, skulle det denne gangen vise sig at være sandt, så er der antagelig bare tale om en kernefysisk reaktion, som har varet en brøkdel af et sekund. Og som overhovedet ikke har været stabil over længere perioder af gangen, som er nødvendigt for at kunne bruge det til noget praktisk.

Uanset hvad der meldes ud 13. december, er vi helt sikkert fortsat et godt stykke vej fra en brugbar kernefysisk fusion. Men det er alligevel særdeles spændende!

Kilder: Cnet, Financial Times

Geir Gråbein Nordby

(f. 1978): Journalist. Gråbein har aldrig haft et fuldtidsjob, før han kom til Lyd & Billede. Her har han til gengæld været næsten halvdelen af sit liv, siden han i 2001 sendte en jobansøgning til den forkerte adresse (han ville egentlig søge job i et lydstudie af samme navn). Gråbeins ekspertise er hovedsagelig inden for hi-fi, hovedtelefoner og hjemmebiograf, men det sker, at han brillerer på andre områder.