Fortsatt 151,2 millioner kilometer unna

The Bridge, som utgis av Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), har i siste utgave en oppdatering på drømmen om fusjonskraft.

Fokuset er at det de siste årene er gjort betydelige fremskritt, men at det også gjenstår et knippe utfordringer før kraftverk basert på fusjonskraft blir en realitet.

Vil gjenskape solen

Drømmen om fusjonskraft er i bunn og grunn å gjenskape solens prosess med å fusjonere lette atomer (hydrogenisotopene tritium og deuterium). En prosess som avgir energi i form av neutroner. Resultatet er en betydelig varmeutvikling fra det som omtales som en nærmest ideel energikilde. Spesielt i en situasjon der verden i drastisk omfang må redusere klimautslipp for å unngå overoppheting.

Avfall også her

Blant utfordringene som må løses, er håndtering av avfall. Utfordringene fra fusjon er riktignok langt snillere enn hva som er tilfellet med fisjon, der store tunge atomer splittes og etterlater seg avfall som må lagres i tusenvis av år.

Men også fusjon danner radioaktivt avfall. Det er imidlertid langt lettere å håndtere enn avfall fra fisjon. Til gjengjeld er volumet av avfall større enn hva dagens deponier vil klare å håndtere. The Bridge går også inn på at bruk av forskjellige materialer i reaktoren vil påvirke mengden av avfall som må håndteres.

Krevende kontroll

Fordelene med fusjon er blant annet at drivstoffet er lett tilgjengelig og at prosessen stopper av seg selv om det skulle gå galt.

En hovedutfordring med å få realisert fusjonskraft på landjorden har ivært å holde kontroll på det svært varme plasmaet, som optimalt holder hundre millioner grader celcius (!). Det kan derfor ikke være i direkte kontakt med materialer. Løsningen er å holde plasmaet svevende i en ring av vakum, noe som fordrer et svært kraftig magnetfelt.

CFS i front

Vi har tidligere omtalt Commonwealth Fusion System (CFS), en av mange aktører med mål om å realisere drømmen om fusjonskraft i løpet av 2030-tallet. The Bridge omtaler CFS som å ligge i front med å realisere den langvarige energidrømmen.

CTO Dan Brunner i CFS omtaler selv status i The Bridge og beskriver tungsten som et av få materialer som kan «innkapsle» det svevende plasmaet. Den indre veggen av tungsten må tåle opptil en million grader celsius for å kunne lede varmen videre i rekken av materialer frem til det genereres damp som igjen driver en turbin og generator. For uansett om vi snakker om kull, gass, fisjon eller fusjon, så er utkommet varme – som driver en dampturbin, som igjen driver en generator.

Plasma møter tungsten

Et aktuelt materiale for bruk der varmen fra det svevende plasmaet bokstavelig talt møter veggen er Tungsten. Imidlertid er Tungsten, i følge Brunner, et særdeles sprøtt materiale som krever utvikling før CFS kan ferdigstille sin første fusjonsmaskin, kalt SPARC. En maskin som allerede mot slutten av 2026 skal demonstrere at fusjon kan rulles ut som en kommersiell energikilde.

Men også tilvirkningen av de superledende magnetbåndene krever utvikling før de kan fremstilles i et tilstrekkelig volum for kommersialisering.

Det er altså fortsatt utfordringer på veien til fusjon, som fortsatt kun inntreffer på solen – 151,2 millioner kilometer unna. Som fusjonsoptimist selv, velger jeg likevel å glede meg over utsagnet til Charlie Osolin fra National Ignition Facility ved Lawrence Livermore National Laboratory:

– The prospect of powering the world's homes and businesses with fusion energy is no longer a distant dream.