Fusjon av ultratett deuterium ved hjelp av lasert påstås å være en energikilde som kan kommersialiseres om kort tid. Bildet er tatt av forskerens fusjonsforsøk. Foto: GU/Holmlid/montasje

FUSJON I LITEN SKALA

Svensk professor hevder han har påvist kjernefusjon i liten skala

– Kan levere 200 ganger så mye energi som den tilføres.

Artikler

Heat generation above break-even from laser-induced fusion in ultra-dense deuterium, Holmlid 2015

Muon detection studied by pulse-height energy analysis: Novel converter arrangements, Holmlid, Olafsson 2015

Spontaneous ejection of high-energy particles from ultra-dense deuterium D(0), Holmlid, Olafsson 2015

Begreper

Hydrogen: Grunnstoff med atomnummer 1. Har ett proton og ett elektron.

Deuterium: En stabil hydrogenisotop. Kjernen består av ett proton og ett nøytron. Kalles også tungt hydrogen.

Tritium: En radioaktiv hydrogenisotop med kjerne bestående av ett proton og to nøytroner.

Fusjon: Sammensmelting av atomkjerner, som danner en tyngre atomkjerne. I prosessen frigjøres energi, så lenge det benyttes lette atomkjerner. Energi må tilføres for å sette i gang reaksjonen.

Kald fusjon: Påstått fenomen som lar kjerner smelte sammen uten at store mengder energi må tilføres. Støttes ikke av gjeldende fysiske modeller, men fenomenet påstås å være reelt. Først fremsatt av forskerne Martin Fleischmann og Stanley Pons i 1989, men ingen klarte å reprodusere resultatene i ettertid. Har i senere år fått fornyet oppmerksomhet.

Skulle kald fusjon vise seg å være mulig, står vi potensielt overfor en energirevolusjon. Mengder av svært billig energi står til disposisjon, og oljen kommer til å bli nærmest verdiløs som energikilde.

Kald fusjon har i mange år vært fremholdt som et virkelig fenomen av blant andre Martin Fleischmann og Stanley Pons, og senere av italienske Andrea Rossi.

Mekanismen bak har aldri vært forklart, og fysikere flest ser ut til å være skeptiske til at fenomenet i det hele tatt eksisterer.

Les også: – Hvis dette er sant, blir oljen verdiløs

Hevder å laget fusjon i liten skala

Nå hevder imidlertid en svensk professor å ha funnet en metode, og at den kan forklares med dagens modell.

Han påstår også at den vil kunne utnyttes kommersielt om så lite som tre år.

Metoden er lik kald fusjon på den måten at den innebærer fusjon, ikke avgir radioaktiv stråling, og kan gjøres i liten skala. Den krever imidlertid høye temperaturer for å komme i gang, og kan sånn sett ikke kalles kald fusjon.

Professor emeritus Leif Holmlid ved Göteborgs Universitet har, sammen med professor Sveinn Ólafsson ved Háskóli Íslands, nylig publisert artikler som beskriver metoden.

Professor emeritus Leif Holmlid ved Göteborgs Universitet mener å ha oppdaget en metode som gjør det mulig å hente energi fra fusjon ved å benytte laser og ultratett deuterium.
Bruker materiale med ekstrem tetthetProfessor emeritus Leif Holmlid ved Göteborgs Universitet mener å ha oppdaget en metode som gjør det mulig å hente energi fra fusjon ved å benytte laser og ultratett deuterium. Göteborgs Universitet

Bruker materiale med ekstrem tetthet

Den innebærer at man fremstiller tungt hydrogen, hydrogenionet deuterium, med svært høy tetthet. Dette kalles ultratett deuterium, og har en massetetthet på 140 kg pr kubikkcentimeter.

Siden tettheten er så stor, er atomene nærmere hverandre, og krever mindre energi for å smelte sammen. Derfor holder det ifølge Holmlid å skyte det ultratette deuteriumet med laserpulser på inntil 200 millijoule for å varme det opp til en temperatur på 50 millioner kelvin.

Da skapes en plasma, og kjernene fusjonerer, og avgir energi. Dobbelt så mye som energien som tilføres med laser, ifølge den siste artikkelen Holmlid har publisert.

Problemet med en fusjonsprosess ved høy temperatur er at nøytroner frigjøres, og resulterer i radioaktiv stråling. Holmlids prosess skaper angivelig nesten ingen nøytroner, men i stedet myoner.

Les også: Lockheed Martin melder gjennombrudd innen fusjonskraft

Omsettes direkte til elektrisitet

Myoner er enkelt sagt tunge elektroner, som kan omsettes direkte til elektrisitet, og en kan generere strøm uten at energien må ta turen innom for eksempel en dampturbin i form av varmeenergi.

Varmeenergi er basisen for kaldfusjonist Andrea Rossis såkalte E-Cat-prosess, som angivelig viser at kaldfusjon virker. Det skal ha blitt oppnådd mellom 3,2 og 3,6 ganger mer energi enn det som ble tilført, men prosessen bak er ikke forklart. Mange forskere mener imidlertid at selve fenomenet er reelt.

Holmlid forteller til Teknisk Ukeblad at han selv er skeptisk til Rossis påstander, og at han ikke tror på at det fungerer.

Men Holmlids påstander er ikke helt ukontroversielle de heller.

NTNU-professor om kald fusjon: NTNU-professor om kald fusjon: – Krever ikke bare ett mirakel, men to

Ikke overbevist

Ekstraordinære påstander krever ekstraordinære bevis, og det mener ikke professor Jan Petter Hansen ved Institutt for fysikk og teknologi ved Universitetet i Bergen at Holmlid fremlegger.

Han har på forespørsel fra Teknisk Ukeblad sett på de nyeste publikasjonene fra Holmlid.

Han er ikke overbevist om at vi står overfor en energirevolusjon, og mener fysikken og resultatene ikke er skikkelig forklart.

Hansen arbeider på vekselvirkninger mellom laserpulser og atomer, og kan vanskelig forestille seg at de laserne som omtales i Holmlids forskning kan sette i gang kjernereaksjoner.

Professor Jan Petter Hansen ved Institutt for fysikk og teknologi, Universitetet i Bergen, er ikke overbevist om at vi står overfor en snarlig energirevolusjon basert på Holmlids resultater.
– Eksotisk mediumProfessor Jan Petter Hansen ved Institutt for fysikk og teknologi, Universitetet i Bergen, er ikke overbevist om at vi står overfor en snarlig energirevolusjon basert på Holmlids resultater. Privat

– Eksotisk medium

Selv ikke i et såpass eksotisk medium som høykomprimert deuterium, som ifølge Hansen ikke akkurat er hyllevare. Han peker på at det uansett vil koste penger og energi.

–  Selv om det skulle oppstå, så er det uklart hvordan myonene dannes, og om det faktisk er nok energi til det. Det må i alle fall dokumenteres langt bedre ved at det etterprøves av uavhengige eksperimenter i andre forskningsgrupper. Jeg tviler på at vi vil se dette skje, sier Hansen.

Han påpeker blant annet at en enkel fusjonsreaksjon knapt nok har energi til å produsere et myon. Dermed tyder mye på at dette ikke har noe med fusjon å gjøre, mener Hansen.

Han vil likevel ikke blankt avvise det, men anbefaler å ta påstandene fra professor Holmlid med en god klype salt.

Holmlid mener likevel at metoden kan forklares, og at det er enkelt å katalysere ultratett deuterium fra vanlig deuterium.

Fusjon var ikke målet

– Jeg har jobbet med Rydbergsmaterie, og med katalysatorer og katalysteksperter i flere tiår, sier Holmlid, og forklarer at han har jobbet med å forstå hvordan materiet fungerer.

Han sier at det ikke er mer enn noen år siden han oppdaget at det var mulig å sette i gang en fusjon med materialet.

– Det er ikke slik at jeg har forsøkt å løse fusjonsgåten fra begynnelsen. Det tror jeg er en viktig forskjell i denne sammenhengen. Applikasjonene kommer når man begynner å forstå systemene sine, sier Holmlid.

Les også: Kjøleanlegget klarte ikke jobben. Nå kjøles byggene av en kjempeisbit

Kan konkurrere med prestisjeprosjekter

Han forteller at hans metode vil fungere langt bedre enn de store prosjektene som er satt i gang, som IETR-prosjektet som har som mål å bygge en fusjonsreaktor. Denne skal gå på tritium og deuterium. Tritium, som også er en hydrogenione, er imidlertid radioaktiv.

Da får man ifølge Holmlid et svært radioaktivt miljø, og mange nøytroner som man ikke kan ta energi direkte ut fra. I stedet må energien tas ut som varme, og omdanne vann til damp som skal drive turbiner. Han peker også på at man må produsere tritium på et vis, og mener at dette vil kreve vanlige kjernereaktorer.

Slike fusjonsreaktorer er dessuten store. Holmlid tror reaktorer basert på hans metode kan plasseres i hjemmene våre, og avgi energi direkte. De vil også være enkle å regulere, ettersom det bare er å regulere takten på laserpulsene for å produsere mer eller mindre strøm.

200 ganger tilført energi

I større skala mener Holmlid at det skal være mulig å kunne ta ut så mye som 200 ganger så mye energi som tilføres i korte perioder.

Han er overbevist om at metoden hans kommer til å bli kommersialisert i løpet av kort tid. Det er Göteborgs Universitets holdingselskap GU Ventures AB som skal ta seg av kommersialiseringen.

Professor Hansen på Universitetet i Bergen tror andre forskere vil etterprøve Holmlids resultater dersom det er noe hold i dem, og at det i så fall vil plukkes opp av større internasjonale miljøer.

Dette oppfordrer også Holmlid til, men så langt har det ikke vært stor interesse for det. Selv tror Holmlid det dreier seg om at det er gjort store investeringer i andre fusjonsmetoder.

Ny rapport: Ny rapport: Så grovt har IEA bommet på fornybar-boomen