DEBATT: Commonwealth Fusion Systems og Equinor

Skal Norge bidra til utvikling av fusjonsenergi?

Ved UiT Norges arktiske universitet er utvikling av fusjonsenergi nå et strategisk satsningsområde.

Skisse av en fusjonsreaktor med varmeveksler og generator som leverer strøm på nettet. (Illustrasjon: EUROfusion)
Innsiden av verdens største fusjonseksperiment Joint European Torus i England. Plasmaet sperres inne av sterke magnetfelt inni et smulteringformet kammer. (Foto: EUROfusion)
Innsiden av verdens største fusjonseksperiment Joint European Torus i England. Plasmaet sperres inne av sterke magnetfelt inni et smulteringformet kammer. (Foto: EUROfusion)
ITER-reaktoren som nå er under bygging i Frankrike. De første plasmaeksperimentene skal starte i 2025 og fusjonsreaksjoner er planlagt fra 2035. (Illustrasjon: ITER Organization)
Illustrasjon av plasmaet inni fusjonsreaktoren ITER som er under bygging i Frankrike. (Illustrasjon: David Parker/Science Photo Library)
Numerisk beregning av turbulens i et magnetisk innesperret fusjonsplasma som viser hvordan varmen kan komme ut fra reaktorkjernen og føre til ødeleggende vekselvirkninger med veggmaterialene. (Foto: FELTOR code/Markus Held og Matthias Wiesenberger.)
Illustrasjon av ARC-reaktoren ved Commonwealth Fusion Systems, MIT Plasma Science and Fusion Centre, som benytter høy-temperatur superledende magneter til å innesperre plasmaet. (Illustrasjon: Commonwealth Fusion Systems)
Odd Erik Garcia. (Foto: UiT/Jonatan Ottesen)

Ved UiT Norges arktiske universitet er utvikling av fusjonsenergi nå et strategisk satsningsområde.

  • energi

Det pågår et storstilt internasjonalt forskningsprosjekt for å bruke fusjonsprosesser til å produsere miljøvennlig energi for menneskeheten i årtusener fram i tid. Norge som nasjon har valgt ikke å delta i denne vitenskapelige bestrebelsen. På tross av dette foregår det fremragende forskning i fagfeltet ved norske universitet.

Det er nylig blitt kjent at Equinor har investert i fusjonsenergiselskapet Commonwealth Fusion Systems (CFS). Undertegnede har bistått Equinor med teknisk vurdering av denne muligheten. CFS er et ambisiøst initiativ for raskere realisering av fusjonsenergi i tett samarbeid med Massachusetts Institute of Technology (MIT). Dette påkaller en debatt om Norges bidrag til den internasjonale dugnaden for å utvikle en bærekraftig og praktisk talt uuttømmelig energikilde.

Stjernekraft

Sola vår og alle andre stjerner i universet får sin energi ved at hydrogen smelter sammen til helium, en prosess som kalles kjernefusjon. Slike fusjonsreaksjoner kan utnyttes til å lage ren energi, elektrisitet og varme, med nærmest ubegrenset drivstoff. For å sette i gang fusjonsprosessene må hydrogenet varmes opp til omkring 100 millioner grader Celsius. Ved slike temperaturer er drivstoffet i en tilstand som kalles et plasma, hvor elektronene er frie fra hydrogen- og heliumkjernene. Disse elektrisk ladde partiklene kan sperres inne med sterke magnetiske felt.

Ren fusjon versus radioaktiv fisjon

Fusjon er en sammensmelting av lette atomkjerner. Dagens kjernekraftverk baserer seg på den motsatte prosessen, fisjon, hvor store atomkjerner som uran spaltes til mindre atomer. Fordeler med fusjonsprosessene er at det ikke skapes radioaktivt avfall eller ukontrollerte kjedereaksjoner, som er kjente problemer med fisjonskraftverk. Det er heller ingen utslipp av drivhusgasser fra fusjonsprosessene.

Odd Erik Garcia. Foto: UiT/Jonatan Ottesen

Drivstoff til fusjonskraftverk finnes i rikelige mengder. Det som trengs for å få til den enkleste fusjonsprosessen er to varianter av hydrogen. Deuterium finnes naturlig i vann, mens tritium kan utvinnes fra metallet litium som finnes overalt i jordskorpa. For å illustrere hvor mye energi som kan utvikles ved fusjon, er det slik at litiumet i ett pc-batteri og deuteriumet fra et badekar fylt med havvann kan gi like mye energi som én enkelt europeer bruker i løpet av hele sin livstid.

Aktiviteter i Norge

Norge har en svært stolt historie i fagfeltet plasmafysikk, som er sentralt for å forstå nordlyset og vekselvirkningen mellom solvinden og jordas magnetfelt og atmosfære, men også fusjon og magnetisk innesperring. Tidlig på 1980-tallet støttet Norges Forskningsråd et initiativ for å bygge et fusjonseksperiment ved Universitetet i Bergen, men dette ble stoppet av Olje- og energidepartementet av budsjettgrunner. Senere ble det bygget et mindre eksperiment ved Universitetet i Tromsø for grunnleggende studier av bølger og turbulens, som har flere viktige koblinger mot fusjonsplasmafysikk.

Ved UiT Norges arktiske universitet er utvikling av fusjonsenergi nå et strategisk satsningsområde. Nylig ble det opprettet et nytt forskningssenter, UiT Aurora Centre DYNAMO, hvor det forskes på fusjonsenergi i tett samarbeid med det internasjonale fagmiljøet. Fusjonsenergi inngår også i flere studieplaner ved UiT. Relevante aktiviteter forgår også ved flere andre universiteter og forskningsinstitutt i Norge.

ITER og EUROfusion

Flaggskipet på EUs veikart til fusjonsenergi er ITER-eksperimentet som nå er under bygging i Frankrike. Målet et at de første eksperimentene starter i 2025 og forsøk med fusjonsprosesser i 2035. Samtidig skal en DEMO-reaktor utvikles, som ifølge EU-planen vil være den første reaktoren som leverer strøm på nettet en gang i siste halvdel av dette århundret.

ITER-prosjektet inkluderer EU, India, Japan, Kina, Russland, Sør-Korea og USA, som til sammen utgjør mer enn halvparten av verdens befolkning. Oljerike Norge har altså valgt å stå utenfor dette banebrytende samarbeidet. Det er åpenbart med på å undergrave Norges posisjon som et foregangsland for bærekraftig utvikling.

I EU er forskningen på fusjonsenergi organisert i EUROfusion, som sammen med fisjonskraft utgjør EURATOM-programmet. Da Norge undertegnet EØS-avtalen på begynnelsen av 90-tallet valgte vi å stå utenfor EURATOM-programmet siden dette også inkluderer utvikling av fisjonsenergi. Forholdet til fusjonsenergi ble ikke debattert. For at Norge formelt skal kunne ta del i EUs program for utvikling av fusjonsenergi er mulige løsninger et assosiert medlemskap i EUROfusion, slik som Sveits har, eller en egen bilateral avtale.

Revolusjonerende teknologi

Det sterke magnetfeltet i fusjonsreaktorer som ITER lages av konvensjonelle superledende magneter som må kjøles til -270 grader Celsius. Men nye teknologiske fremskritt har gjort tilgjengelig superledende materiale som kan operere ved mye høyere temperaturer og med sterkere magnetfelt. Dette åpner for nye reaktordesign som er betydelig mindre og billigere og raskere å utvikle.

Basert på denne revolusjonerende teknologien er det opprettet flere private selskaper for raskere realisering av fusjonsenergi finansiert av private bedrifter og investorer. Ett av disse er CFS, som har sprunget ut fra MIT Plasma Science and Fusion Centre i USA. Sammen utvikler de nå SPARC-eksperimentet som vil starte opp i 2025, og det planlegges en demonstrasjonsreaktor allerede i 2033. Så langt har CFS mottatt mer enn 115 millioner dollar i privat investorkapital til disse prosjektene.

Norsk deltakelse

Equinor har nå bestemt seg for å bidra med økonomisk støtte til aktivitetene ved CFS. Den nye satsningen til Equinor og aktivitetene i DYNAMO-senteret er så langt de eneste norske bidragene til det internasjonale fusjonsforskningsprogrammet. Norske myndigheter bør vurdere deltakelse i EUROfusion-programmet og tilrettelegge for mer omfattende norske bidrag til utviklingen av fusjonsenergi, som kan inkludere både forskning og industri.

Les også

Kommentarer (13)

Kommentarer (13)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå