Kraftig magnet giver os fusionskraft fem år før tid

Fusion er den rene energis hellige gral, men hidtil er det blevet ved drømmen. Nu gør et nyt projekt med en stærkere elektromagnet og en betydeligt mindre reaktor imidlertid vejen til uendelig, grøn energi kortere.

Fusion er den rene energis hellige gral, men hidtil er det blevet ved drømmen. Nu gør et nyt projekt med en stærkere elektromagnet og en betydeligt mindre reaktor imidlertid vejen til uendelig, grøn energi kortere.

Shutterstock

Forskere fra det amerikanske eliteuniversitet M.I.T. er undervejs med en kompakt fusionsreaktor, som kan overhale alle sine konkurrenter.

Første spadestik til reaktoren, med det gnistrende navn Sparc, bliver taget næste forår. Sparc forventes at være klar til at lave ren, sikker og uudtømmelig kernekraft allerede i starten af næste årti – endda langt billigere end tilsvarende projekter.

Det lyder måske for godt til at være sandt. Men i en særudgave af det videnskabelige tidsskrift Journal of Plasma Physics har uafhængige forskere fra universiteter i hele verden undersøgt projektets status.

Der er konsensus blandt forskerne om, at Sparcs design er lovende, så selvom fusionsenergi har været “lige om hjørnet” i mange år efterhånden, ser det nu ud til, at der endelig kan være noget om snakken.

Forskere vil trække Solen ned på Jorden

Fusion er energiens hellige gral. Hvor kernekraftværker i dag fungerer ved fission – hvor energien kommer fra spaltningen af atomer – efterligner en fusionsreaktor den processen i Solen, hvor brintatomer smelter sammen og frigiver enorme mængder energi. Processen er både billigere og renere, da brinten kommer fra havvand, og fusionsreaktoren ikke udleder CO2.

Hvis man da kan få den startet. For fusion svarer lidt til at tænde et bål med vådt brænde: Da atomerne har postivt ladede kerner, har de nemlig ikke lyst til at være for tæt på hinanden. Det kræver derfor enten et gigantisk tryk eller glohede temperaturer ved mange millioner grader, hvis man skal tvinge dem sammen.

Det lyder svært at genskabe sådan en proces her på jorden, og det er det også. Hidtil har ingen været i stand til at bygge en reaktor, som faktisk producerer mere energi, end den forbruger.

Under fusionsforsøg i dag skal der løbende tilføres energi for at holde fusionerne igang – men målet med Sparc er at gøre processen selvkørende, når den først er startet.

© Oliver Larsen

1. Brint og brint danner helium

Brintkerner opvarmes med energi, der til­føres udefra. Det får tung brint og supertung brint til at fusionere og danne varme heliumkerner.

© Oliver Larsen

2. Varm helium starter kædereaktion

Heliumkernerne bliver så varme, at brint­kernerne fusionerer til nye heliumkerner, der igen starter nye fusioner – såkaldt antænding.

Ifølge forskerne, som har undersøgt Sparc, bliver den nye reaktor i stand til at producere 10 gange så meget energi, som den bruger.

Moderne elektromagnet giver Sparc stor fordel

Hidtil har verdens øjne været vendt mod byggeriet af den gigantiske ITER-reaktor i Sydfrankrig, som begyndte i 2013 og forventes at være klar til at producere fusionsenergi i 2035.

Sparc mener, de kan være klar fem år før, og det skyldes først og fremmest reaktorens særlige design.

Ligesom ITER benytter Sparc sig af en såkaldt tokamak – et doughnut-formet kammer, som indeholder den brintplasma, hvor fusionen sker i. Plasmaen er så varm, at den skal holdes på plads af magnetisme for ikke at smelte reaktorvæggene. Det klarer ITER ved hjælp af store elektromagnetisk spoler, som skal nedkøles med flydende helium.

Sparc bruger en nyere elektromagnetisk teknologi med såkaldte høj-temperatur-superledere, som er i stand til at skabe et meget større magnetfelt, og det får plasmaen til at fylde mindre.

Derfor er den samlede Sparc-reaktor på størrelse med en tennisbane, mens ITER er lige så stor som en fodboldbane, hvilket gør byggeriet både hurtigere og billigere.