Hoppa till huvudinnehåll

Snart är fusionsenergin här – eller?

Plasma i en fusionsreaktor.
Plasma i en fusionsreaktor. Bild: Tokamak Energy fusionsenergi,Tokamak

Så länge jag minns har den rena, oändliga fusionsenergin varit på kommande ”inom trettio år”.

Med lite tur kan vi kanske börja tala om ”inom tjugo år” snart, men målsnöret är hur som helst ännu inte inom synhåll. Långt ifrån.

Det hindrar ju inte folk att fortsätta jaga energiproduktionens heliga graal med ljus och lykta, och små men viktiga framsteg görs titt som tätt numera.

Som när det privatägda brittiska bolaget Tokamak Energy häromdagen lyckades med att starta upp sin fusionsreaktor, ST40, och generera plasma med den. Bolagets vd, doktor David Kingman, jäser av självförtroende:

– Nu är vi halvvägs mot målet att skapa fusionsenergi. Med hårt arbete kommer vi att leverera fusionskraft i kommersiell skala år 2030.

Liten men naggande god

Fördelen med Tokamak Energys reaktor, menar Kingham, är att den är väldigt liten och därmed kostnadseffektiv, jämfört med de stora kanonerna som ITER och JET.

Glödande plasma inuti ST40-reaktorn.
Glödande plasma inuti ST40-reaktorn. Glödande plasma inuti ST40-reaktorn. Bild: Tokamak Energy plasmafysik,fusionsenergi

Tokamak Energy ska härnäst satsa på att uppnå plasmatemperaturer på 15 miljoner grader Celsius – lika hett som inne i solens kärna – och senare under nästa år ska man uppnå 100 miljoner grader.

100 miljoner grader, det råkar vara temperaturen för just den här reaktorn där väteatomer börjar fusioneras, det vill säga slås samman så att resultatet blir helium och energi.

Perfekt energiform - på pappret

Fusionsenergi brukar som sagt omtalas som energiproduktionens heliga graal, och med all rätt.

Om, eller låt oss vara kaxiga och säga när vi har fungerande fusionskraftverk, så är våra energiproblem mer eller mindre bortblåsta för all framtid.

Bränslet finns i princip i vanligt vatten och en fusionsreaktor kan inte orsaka samma sorts katastrofer som Tjernobyl och Fukushima. Drabbas den av en driftstörning så slocknar den bara som ett ljus.

Tummen upp från miljöfolket?

Och inte producerar den radioaktiva sopor som ligger och strålar i hundratusen år heller, även om neutronstrålningen från fusionshärden i viss mån gör reaktorhöljet radioaktivt.

Fusionsenergi är kärnkraft, men bakvänd sådan jämfört med den ”traditionella” sorten av det slaget som produceras i Lovisa och Olkiluoto där man klyver uranatomer. I en fusionsreaktor slår man däremot ihop väteatomer.

Solen, vår största fusionsreaktor

Processen är den exakt samma som den som pågår i solens hjärta. Med den skillnaden att solen bränner vanligt väte, medan våra tilltänkta små solar här på jorden kör med tungt väte, deuterium och tritium.

Fusionsreaktorn NIF i USA.
Fusionsreaktorn NIF (National Ignition Facility) i Livermore, USA. Fusionsreaktorn NIF i USA. Bild: Marcus Rosenlund fusionsenergi,NIF

Det här beror på att det tunga vätet (med fler neutroner i kärnan) kräver en betydligt mindre insats av energi för att gå med på att låta sig fusioneras i de små reaktorerna som inte har solens enorma massa att luta sig mot för att få till stånd fusion.

Våra fusionsreaktorer behöver också uppnå betydligt högre temperaturer, tiofalt hetare än inuti solens mitt, just för att vi inte kan återskapa det väldiga trycket i solens hjärta, så vi måste uppnå fusion med högre temperaturer i stället.

Smakar det så kostar det

Det hela ser enkelt ut på ritbordet, men det har visat sig vara allt annat än lätt att genomföra i praktiken.

Eller billigt, för den delen. Ta nu jätte-experimentreaktorn ITER till exempel, som just nu byggs i södra Frankrike, med en uppskattad prislapp på 20 miljarder euro när den väl startas upp något tag omkring 2035.

Faktum är att det sannolikt är pengarna som är det största hindret på vägen mot evig, ren fusionsenergi. Skulle vi kasta hejdlösa mängder pengar på problemet, i klass med USA:s försvarsbudget, så skulle det inte vara ett problem värst länge.

Någon har sagt att hur fort vi har fusionsenergi beror helt på hur mycket vi på riktigt vill ha det.

Men problemet med det här är att väldigt få vill satsa så mycket pengar på någonting som inte ger någon utdelning på en generation eller så.

2030 händer det?

Även om David Kingham och teamet bakom ST40 som sagt menar att de minsann ska börja pumpa ut fusions-el i det brittiska nätet fram till år 2030. Återstår att se.

Men det är hur som helst uppmuntrande att små experimentreaktorer som ST40 fortsätter att växa upp. Att fusionsenergins framtid inte vilar bara hos mammutprojekt som ITER.

Just nu finns det existerande eller planerade experimentreaktorer i USA, Tyskland (den mycket spännande stellaratorn Wendelstein W7-X), Storbritannien, Indien, Japan och flera andra länder.

Stellaratorn Wendelstein W7-X.
Stellaratorn Wendelstein W7-X. Stellaratorn Wendelstein W7-X. Bild: Max Planck Institute Stellarator,fusionsenergi

Och riktningen tycks leda mot allt mindre och kompaktare reaktorer i stil med ST40.

Det finns alltså ett snabbt ökande intresse för forskning inom fusionsenergi, och precis som inom rymdfarten har den privata sektorn vaknat upp och vill ha sin del av kakan.

Och vackert så, men man ska kanske akta sig för att vänta sig för mycket för fort. Att skapa en konstgjord sol på jorden är en oerhörd utmaning, med många olösta vetenskapliga hinder att tackla.

Det största av dem är naturligtvis att hur får vi fusionselden att inte bara tändas, utan att brinna av egen kraft och producera mer energi än vi pumpar in i den.

Det är inte helt omöjligt att det där som jag läste någonstans redan i slutet av 80-talet fortfarande gäller: ”fusionskraften är här inom trettio år.”

Nyligen publicerat - Vetenskap