Fusionsenergi: Forskere har annonceret et »historisk stort skridt« i den grønne omstilling

Ren energi i en endeløs mængde.

Det lyder næsten for godt til at være sandt. Ikke desto mindre er det netop det, der er potentialet ved fusion, der kaldes ‘den hellige gral’ inden for grøn energi.

Tirsdag kunne den amerikanske energiminister på et pressemøde annoncere et gennembrud i den lovende teknologi:

For første gang nogensinde er det lykkedes forskere at bruge fusion til at skabe mere energi, end der blev brugt til at lave den.

Nærmere bestemt producerede eksperimentet 1,5 gange som meget energi, som de 192 lasere, der blev brugt til at forårsage fusionen, brugte i energi. Før var rekorden 0,7 gange den brugte energi.

Stefan Kragh Nielsen, sektionsleder i sektionen Plasmafysik og Fusionsenergi på DTU Fysik, kalder det »historisk stort«:

»At man nu har vist, at det kan lade sig gøre, er utrolig vigtigt,« fortæller han til Videnskab.dk.

»Og selvom vi stadig er et stykke fra at kunne bruge fusion kommercielt i vores energiproduktion, er der nu taget et fundamentalt skridt, som man kan bygge videre på,« siger han.

Data fra de amerikanske forskere er stadig i gang med at blive analyseret og skal igennem peer review – altså bedømt af fagfæller, der skal dobbelttjekke forskernes resultater og metoder. Stefan Kragh Nielsen forventer dog, at de annoncerede resultater vil holde stik.

Han fortæller, at fusion kan rumme en løsning til klimakrisen.

»Lykkes det, er det nøglen til at redde verden. Intet mindre,« siger professoren.

»En pålidelig og utømmelig – i hvert fald i forhold til vores behov – kilde til grøn energi.«

Hvordan virker fusion?

Fusion er det, der sker i Solen, der får den til at lave lys og varme.

Fusionsenergi opstår, når atomer smelter sammen – ikke at forveksle med fission, hvor atomer spaltes, og som er det, der sker i et atomkraftværk.

Når atomerne smelter sammen, frigøres en stor mængde energi, som kan bruges til at generere elektricitet. Fusionsprocessen sker ved meget høje temperaturer og tryk og kan kun finde sted under særlige forhold.

Der er tre måder at lave fusionsenergi på, forklarer Stefan Kragh Nielsen:

1. Den, der forekommer i stjerner, hvor atomerne smelter sammen under det enorme pres fra stjernens tyngdekraft.
   
2. Magnetisk fusion, hvor magneter bruges til lave brint om til plasma på op mod 200 millioner grader – mange gange varmere end Solen. Det får atomerne til at smelte sammen. Denne slags fusion laves som regel i såkaldte tokamak-reaktorer.
   
   Der står en sådan reaktor på DTU, hvor Stefan Kragh Nielsen er tilknyttet, afbilledet herunder.
   
3. Sidst er der ‘Inertial confinement fusion’ (ICF), som er den fusions-metode, de amerikanske forskere her har benyttet.
   
   Kort fortalt gør ICF brug af kraftige lasere, 192 i dette eksperiment, der bliver rettet mod lille (på størrelse med et peberkorn) ‘dråbe’ af brint.
   
   Kuglens yderste lag bliver hastigt opvarmet til utrolige temperaturer – op mod 30 millioner grader celcius.
   
   Det yderste lag udvides hurtigt som følge af varmen og trykker de indre atomer sammen.
   
   Trykket bliver så stort, at atomerne smelter sammen – fusion opstår og frigiver en stor mængde energi.

Stadig årtier fra kommerciel brug

Trods de lovende resultater er vi dog endnu et stykke fra, at fusionsenergi kan blive kommercielt, understregede Kimberly Budil, direktør ved Lawrence Livermore National Laboratory, hvor fusions-eksperimentet fandt sted, til pressemødet.

»Det kommer til at tage årtier,« fortalte hun forsamlingen.

»Nu, hvor vi ved, at det kan lade sig gøre, er næste spørgsmål: Kan vi forsimple det? Kan vi gøre processen nemmere? Kan vi gøre den mere gentagelig, så vi kan gøre det mere end en gang om dagen? Hvert af disse spørgsmål rummer store videnskabelige og ingeniørmæssige udfordringer.«

Hun tilføjede dog, at med investeringer kan man fremskynde processen.

Det er Stefan Kragh Nielsen, der selv forsker i fusionsenergi, enig i – og han mener, at netop nyheder som denne kan accelerere interessen for feltet:

»Interessen for fusionsenergi er blomstret de seneste år og har tiltrukket sig store investorer, som for eksempel Bill Gates, og jeg tror kun, det vil tage til,« siger han og understreger, at det er vigtigt at få industrien med i udviklingen:

»Det kan sammenlignes med interessen for vindenergien i 80’erne og 90’erne. Da man først regnede opskriften ud med investeringer fra det offentlige, kom industrien ind over, og i dag er det netop industrien, der driver det. Det samme kan jeg forestille mig er ved at ske ved fusionsenergi, og dette gennembrud vil kun fremskynde den udvikling.«

Man har i mange år sagt, at fusionsenergi er på vej. Hvad gør det anderledes denne gang?

»Forskellen er, at man denne gang har demonstreret det. Det har man ikke gjort før, og det er det, der gør det historisk,« svarer Stefan Kragh Nielsen.

Du kan se pressemødet her: