Kinas kunstige sol sætter imponerende rekord i fusionsenergi

Den kinesiske fusionsreaktor EAST er et af flere steder i verden, hvor den rene, grønne energiform gør store fremskridt.

På ydersiden ligner den kinesiske EAST-reaktor ikke ligefrem en sol. Indeni foregår der dog sol-lignende processor, når reaktoren eksperimenterer med at producere fusionsenergi. (Foto: Liu Junxi Xinhua / eyevine © Xinhua News Agency / eyevine. All Rights Reserved.)

Vi mennesker har en stor fælles udfordring, som vi virkelig skal have styr på: Hvor skal vores energi komme fra, når vi erstatter kul og olie og gas?

Der findes flere gode bud på alternative energikilder allerede, hvor vindmøller, solceller og vandkraft er dem, vi bruger mest.

Men der er også et wildcard i feltet. Fusionsenergi.

I mange år har forskere prøvet at genskabe de processer, som sker inde i solens kerne.

Og i denne uge har den kinesiske EAST-reaktor slået en rekord, som sætter en tyk streg under, at fusionsenergi er på vej frem.

Det fortæller Søren Bang Korsholm, som er seniorforsker på DTU Fysik og ekspert i fusionsenergi.

- Det bemærkelsesværdige ved det kinesiske resultat er, at de klarer sig utroligt flot på to af de vigtigste parametre samtidigt. Det har fået et meget varmt plasma til at forblive stabilt i tæt på to minutter. Det er på mange måder en milepæl, siger han.

En kinesisk forsker foretager de sidste justeringer på reaktoren, inden rekordeksperimentet skulle stå sin prøve. Den kinesiske reaktor nåede også op til et plasma på 160 millioner grader, som de holdt stabilt i 20 sekunder. (Foto: Liu Junxi Xinhua / eyevine © Xinhua News Agency / eyevine. All Rights Reserved.)

Et pænt skridt tættere på den rene, vedvarende energi

Plasmaet i den kinesiske reaktor var 120 millioner grader varmt og forholdt sig stabilt i 101 sekunder.

Tallene i sig selv, får du måske ikke så meget ud af.

Men det hjælper, hvis de sættes i det rette perspektiv, fortæller Søren Bang Korsholm.

- Når vi i fremtiden skal skabe energi på fusionskraftværker, skal plasmaet op og være cirka 200 millioner grader varmt for at give optimale forhold. Her er der selvfølgelig nogle varmegrader til forskel, men til gengæld er 101 sekunder faktisk så lang tid at holde processen stabil, at det næsten ville fungere på et kraftværk. Til sammenligning kører mange andre eksperimenter kun i 10-20 sekunder, siger han.

Den kunstige sol er altså godt på vej mod at nå et punkt, hvor egentlige fusionskraftværker kan komme til at fungere og levere energi til forbrugerne.

Temperatur og længere tids stabilitet er essentielle for at det kan lykkes. Men vigtigt er det også, hvor effektive fusionseksperimenterne er til at opretholde brændstoffets høje temperaturer. Og lige nu er reaktorerne simpelthen for små, siger Søren Bang Korsholm.

- Jo større et anlæg bliver, desto bedre bliver energibalancen, så det er klart, at vi skal op i stor skala, før det kan betale sig.

Stadigvæk en ’underskudsforretning’

Fusionseksperimenterne verden over har som sagt ét fælles problem: De bruger mere energi, end de producerer.

Forsøgsreaktorer som den kinesiske EAST kommer formentlig aldrig til at nå til et punkt, hvor de kan skabe plus på energikontoen.

Men det er de heller ikke bygget til, fortæller Søren Bang Korsholm.

- Alle de reaktorer, som lige nu er i fuld gang med at skubbe til grænserne for fusionsenergi, er bygget for, at vi hele tiden kan blive klogere. Vi er efterhånden ret sikre på, at vi har styr på fysikken bag fusionsreaktorerne og den proces, som skaber energi. Og vi har efterhånden også godt styr på de teknologier, der skal til for at bygge et fusionskraftværk. Det kan vi blandt andet takke reaktorer som EAST for, siger han.

Når isotoperne inde i reaktoren bliver varme nok, begynder de at fusionere. Det er her, de store mængder energi skabes. (Foto: Nuclear fusion reaction)

Selvom det endnu ikke er lykkedes at skabe sorte tal på bundlinjen, når det kommer til at producere energi, er potentialet i fusion ikke til at tage fejl af.

Processen foregår ganske vist med radioaktivt materiale, men fordi mængden af aktivt brændstof er forsvindende lille, vil der hverken kunne laves atombomber eller ske store radioaktive udslip som ved ulykkerne ved Tjernobyl eller Fukushima.

Og så vil fusion også kunne løse en af de store udfordringer, vi alle sammen står overfor, fortæller Søren Bang Korsholm.

- Fusionsenergi er CO2-fri, og vi kan på den måde stå med en vedvarende grøn energi uden sidestykke. Med fuldt funktionelle reaktorer vil vi i fremtiden kunne producere et livs forbrug af energi til en dansker med en mængde brændstof, som svarer til to pakker tyggegummi. Og brændstoffet kan vi hente i uudtømmelige mængder i havene, siger han.

En international gigant-reaktor er snart færdig

I Frankrig er man lige nu ved at bygge verdens hidtil største fusionsreaktor, ITER.

Den enorme konstruktion er omkring 70 procent færdigbygget, og det er planen, at det første plasma vil være klar i 2025.

Den europæiske gigant vil netop være i stand til at tage forskningen skridtet videre, fortæller Søren Bang Korsholm.

- Når ITER er gennemtestet og klar til at køre på fuld kraft, vil vi formentlig kunne producere 10 gange så meget energi, som vi bruger. Der ligger mange års viden, håndværk og tests bag reaktoren, og når den tid kommer, er vi pludselig tæt på målet om fusion som en ren, vedvarende energikilde, siger han.

Søren Bang Korsholm og hans kolleger på DTU har udviklet et målesystem til ITER, der skal måle på de heliumkerner, som dannes i fusionsprocesserne.

På den måde er der et dansk islæt, når reaktoren om nogle år skal forsøge at skubbe endnu mere til grænserne.

Facebook
Twitter

Mere fra dr.dk