Sedan 1930-talet har vetenskapen drömt om att kontrollera fusionsenergi och därmed ge mänskligheten oändliga mängder helt grön energi.
Nu kan forskare vid Lawrence Livermore National Laboratory ha uppnått ett anmärkningsvärt delmål för fusionsreaktionen, genom att generera mer energi än vad som pumpades in under ett experiment. Detta enligt en rapport i Financial Times.
Men först. Vad är egentligen fusionsenergi?
Idag används fissionsenergi
Den kärnkraft vi känner idag bygger på fission, det vill säga att energi frigörs genom att ett grundämne delas upp i två lättare grundämnen. Detta är mycket effektivt, och gjort rätt är det också mycket miljövänligt. Inga koldioxidutsläpp alls. Tyvärr har processen en inte obetydlig bieffekt: nämligen radioaktivt avfall. Med en halveringstid på allt från hundra år till flera hundra tusen år måste sådant avfall lagras med försiktighet för att inte riskera läckage långt efter att de som först lagrade avfallet är döda.
En annan stor risk med fissionsenergi är att reaktorerna blir mycket instabila när de inte får tillräckligt med kylning. Något som kräver både massor av energi i sig, och skulle kylsystemen haverera måste hela reaktorn stängas av för att inte bli instabil och så småningom explodera. Som hände i Tjernobyl 1986 och i mycket mindre utsträckning Fukushima 2012.
Fusion kan vara lösningen
Fusion fungerar rakt motsatt till fission. I stället för att dela atomer i två, fusioneras två lättare atomer till en tyngre atom. I processen frigörs energi som kan användas för att göra el av. Principen är densamma som vår egen sol använder, genom att fusionera väte till helium.
Ett fusionskraftverk fungerar genom att fusionera vätet från havsvatten. Som vi har nästan oändliga mängder av här på jorden.
En stor fördel med denna typ av kärnkraft är att den inte producerar något radioaktivt avfall som biprodukt. Inte bara det, om ett fusionskraftverk skulle skadas eller bli instabilt skulle det bara sluta fungera. Ingen explosionsrisk med risk för hög radioaktivitet.
Enorm utmaning
Problemet med fusion är att det krävs både enorm värme, men också otroligt högt tryck, för att fungera. Tänk bara, man ska försöka rekonstruera förhållandena på solen – här på jorden!
Ett fusionskraftverk måste hållas på plats av stora magneter för att förhindra att det exploderar på grund av det höga trycket. Men väggarna måste också kunna hantera värmen som uppstår när ett element pressas ihop tills det omvandlas till ett tyngre element. Det finns inte en metall i världen som inte smälter under dessa förhållanden.
Av dessa skäl har det ännu inte varit möjligt att skapa mer energi än du stoppar in i processen. Åtminstone inte så att det kunnat upprepas flera gånger i kontrolltester.
Stort genombrott?
Financial Times rapport hävdar att forskare ”med kunskap om preliminära resultat från ett nyligen genomfört experiment” har diskuterat resultaten och att analys av dessa pågår. Ett stort tillkännagivande kommer att äga rum på Lawrence Livermore National Laboratory tisdagen den 13 december. Det kommer att streamas live av det amerikanska energidepartementet runt klockan 16 svensk tid.
National Ignition Facility, som är namnet på fusionsreaktorn, använder så kallad ”tröghetsinneslutning”, där 200 lasrar avfyras direkt mot en liten vätekapsel. Lasrarna skapar en plasma runt kapseln, som så småningom imploderar och skapar kärnfusion.
Om resultatet visar sig hålla, har forskarna vid LLNL uppnått fusionsenergi med ett positivt energiresultat, vilket beskrivs med bokstaven Q. I ett experiment där Q är större än 1, är det en ”stor grej”, enligt Nathan Garland, fysiker vid Griffith University i Australien. ”Om det är sant”, tillägger han i en kort intervju med Financial Times.
Vi är inte där än
Det kan vara värt att ta allt detta med en nypa salt tills resultatet är helt analyserat. Vi har sett liknande påståenden tidigare, som har visat sig vara felaktiga.
Dessutom, om det skulle visa sig vara sant den här gången, handlar det förmodligen bara om en kärnreaktion som varat en bråkdel av en sekund. Och inte stabilt under långa perioder, vilket är nödvändigt för att kunna användas för något praktiskt.
Oavsett vad som rapporteras den 13 december är vi troligen fortfarande långt ifrån användbar kärnfusion. Men det är ändå väldigt spännande!
