LLNL
Videnskabsmand står i fusionsreaktor

Stort gennembrud: Ubegrænset adgang til ren energi kan være på vej

Amerikanske forskere har taget et stort skridt mod at producere et kulstoffrit alternativ til fossile brændstoffer.

I årtier har forskere forsøgt at knække koden til at kunne udvinde ubegrænsede mængder af ren energi.

Blandt dem er videnskabsmændene på det amerikanske laserfusionsanlæg National Ignition Facility (NIF), der ved flere lejligheder gennem de senere år har fremlagt data med lovende perspektiver.

Nu er det sket igen - denne gang i form af et potentielt historisk gennembrud.

I forskernes laboratorium i Californien er det nemlig for første gang nogensinde lykkedes at frembringe en såkaldt nuklear fusionsreaktion, der producerer mere energi, end det kræver at skabe selve fusionen.

En præstation, der på sigt kan bane vejen mod uanede mængder af grøn energi - og som USA's energiminister, Jennifer Granholm, på et pressemøde betegner som "en vigtig milepæl."

Hvis det kan lade sig gøre at få succes med fusionsenergi på sigt, vil det nemlig være en ren og vedvarende energikilde, som modsat sol- og vindenergi ikke er afhængig af ydre omstændigheder.

Beskudt med kraftige lasere

I en fusionsreaktion smelter to - eller flere - lette atomkerner sammen til et større atom. Det er en proces, der genererer en enorm mængde energi i form af varme - og som i modsætning til kernefission, der danner elektricitet, ikke producerer store mængder radioaktivt affald.

Sådan fungerer fusionsreaktoren på NIF

  • Ved National Ignition Facility i Californien bruger forskerne et avanceret system af lasere på størrelse med tre fodboldbaner til at opvarme en lille guld-beholder til mere end 100 millioner grader.
  • I beholderen sidder en pille af brint på størrelse med tykkelsen af et menneskehår, og de ekstreme temperaturer forvandler atomerne til et elektrisk ledende plasma, inden de fusionerer til helium.
  • For at undgå at brændstoffet rører beholderens vægge og nedkøles, så fusionen går i stå, bliver det holdt fanget af et magnetfelt.

En fusionsreaktor forstærker energien, så der bliver produceret mere fusionsenergi end den energi, der bliver skudt ind i systemet for at igangsætte reaktionen.

Med andre ord kan reaktoren skabe et overskud af energi - en bedrift, som nu for første gang er opnået med amerikanernes eksperiment.

I forskernes eksperiment har de samlet brændselsmaterialet i en lille kugleformet kapsel, som i et kort tidsrum beskydes fra alle sider med kraftige lasere for at igangsætte fusionsreaktionen.

Med forsøget er det lykkedes dem at producere 3,15 MJ på laserfusionsanlægget på baggrund af et laser-input på 2,05 MJ fra facilitetens 192 lasere. Sagt på en anden måde genererede de omkring 50 procent mere energi, end der blev brugt i processen.

De lovende resultater kan på sigt betyde, at det bliver muligt at bruge laserfusion som en CO2-neutral energikilde.

Der er dog lang vej igen, før det vil være muligt at producere tilstrækkeligt med energi til, at det kan bruges i almindelige husholdninger.

© UK Atomic Energy Authority

Læs også:

Den proces, forskerne fra Californien er lykkedes med, vil skulle skaleres markant op og kunne gentages mange gange per sekund, før man ville kunne bruge det som energikilde.