NRK Meny
Normal

Energikilden som kan løse klimakrisen

Verdens første fusjonskraftverk bygges nå i Frankrike. Der håper forskerne de skal lage en energikilde like ren og kraftig som selveste sola.

ITER
Foto: Iter.org

- Alle energibehov i verden kan dekkes i all framtid, og det er ren og miljøvennlig energi det er snakk om, sier fusjonsforsker Henrik Bindslev ved Danmarks Tekniske Universitet.

Han betegner fusjonsenergi er en gave til menneskeheten og mener den kan være løsningen på alle verdens energiproblemer.

Bygger verdens første kraftverk

Henrik Bindslev

Henrik Bindslev

Foto: Jon Hagen / NRK

Bindslev er en av flere hundre internasjonale forskere som nå skal gjøre denne visjonen til virkelighet. For nå starter bygginga av verdens første fusjonskraftverk i Cadarache i Sør-Frankrike. Byggetomta er allerede klargjort, men selve kraftverket vil trolig ikke stå ferdig før i 2016.

Kraftverket vil dog ikke være klart til kommersiell drift til da. Forskerne har ennå ikke klart å knekke alle kodene for hvordan fusjonsenergien skal temmes, og Cadarache er derfor et pilotanlegg der de skal lære mer.

Spleiselag

Fram til nå har fusjonsforskning foregått spredt i mange land, men nå samles all innsats omkring pilotanlegget i Cadarache. Alle verdens største nasjoner er med på det som framstår som et gedigent spleiselag.

Organisasjonen bak kalles ITER og både USA, hele EU, Russland, Kina, India, Japan og Sør-Korea har spyttet i potten på det som er verdens nest dyreste forskningsprosjekt, bare slått av den internasjonale romstasjonen, ISS.

- Det koster unektelig mye å bygge ITER. Ifølge kalkylene vil vi bruke 35 milliarder danske kroner å bygge anlegget og enda mer å drive det. Men dette er faktisk ikke mer penger enn det deltakerlandene bruker på energi i løpet av 16 timer, forteller Bindslev.

Store vyer

Norge er ikke blant landene som deltar i prosjektet, men når forskergruppen sine mål vil nok også vi bli kjent med fusjonsenergiens fortreffelighet i framtida. Innen 2060 håper de nemlig at fusjonsenergi skal være en kommersiell energikilde.

Da skal de enorme energiprosessene på sola være gjenskapt, temmet og klar til bruk for oss mennesker inne i reaktorer her på jorda. Prinsippet bak fusjonskraftverk er nøyaktig det samme som det bak solas evige lys og varme; sammensmelting eller fusjon, av atomkjerner.

Dette er den motsatte prosessen av den vi kjenner fra tradisjonelle kjernekraftverk, eller fisjonskraftverk. Der frigjøres energien ved at atomer spaltes.

Enorme ressurser

Som på sola er det hydrogen som er utgangspunktet for fusjonen, det er de letteste atomene som fins. I et fusjonskraftverk er det imidlertid hydrogenvariantene deuterium og tritium som skal brukes. Dette er råstoff som vi har mengder av her på jorda.

- Ressursene til fusjonsenergi er enorme. For selv om det hadde vært 10 milliarder mennesker på jorda, og selv om hver av dem hadde brukt like mye energi som vi nordmenn og dansker gjør, så vil vi ha råstoff nok til å forsyne alle med fusjonskraft i hele fem milliarder år, forklarer Bindslev og legger til at det er lenger enn hele jordas levetid.

(fortsetter under bildet)

ITER fusjonskraftverk

Slik skal kraftverket bli

Foto: iter.org

Voldsomme temperaturer

Men det er stor teknologiske utfordringer forskerne står overfor, ikke minst den enormt høye temperaturen som må til for å få fusjonsprosessen i gang. Inne i sola er temperaturen 15 millioner grader. Men fordi trykket på jorda er lavere enn på sola, trengs det enda høyere temperatur i et fusjonskraftverk, minst 150 millioner grader.

I en slik temperatur er all væske gått over til gass, og all gass er blitt til plasma. Det betyr at atomstrukturen er gått i oppløsning, at elektronene er frigjort fra atomkjernene, og svever fritt rundt.

Når materien er over i denne spesielle tilstanden kan fusjonsprosessen, eller sammensmeltingen av atomkjernene skje. Det betyr at de frie hydrogenkjernene kan kollidere og smelte sammen til helium.

Roterer i en smultring

Naturlig nok må det et ganske så spesielt kraftverket til skal en klare å kontrollere en så enormt opphetet materie. Plasmaet i ITER-reaktoren roterer i en såkalt tokamak, et sirkelrundt rom formet som en smultring. Ikke noe materiale i verden kan tåle slike temperaturer, og derfor skal plasmaet holdes på plass av magnetiske felt, slik at det ikke kommer i kontakt med veggene i tokamaken.

Dette er ifølge Bindslev et prinsipp som fungerer helt utmerket. Forskerne har dog andre problemer som har vært verre å løse. For fram til nå har ikke forskerne klart å få til en fusjonsprosess som gir mer energi enn den krever.

Kan ha knekt koden

Det krever så enorme mengder energi å øke temperaturen i plasmaet til 150 millioner grader at gevinsten blir mindre enn innsatsen. Men også det problemet mener Bindslev de nå har funnet ut av.

- I Cadarache regner vi med å få ut 10 ganger så mye energi som det vi bruker til oppvarming, og da har vi knekt koden for fusjonsenergi, sier han fornøyd. Bindslev kan dog ikke garantere at det vil skje.

- Dette er jo et forskningsprosjekt, legger han til.

Ufarlig avfall

Også i et fusjonskraftverk dannes det radioaktivitet, men det er lavradioaktivt materiale som er ufarlig etter bare 50 år. For øvrig er avfallsstoffet fra et fusjonskraftverk ufarlig helium.

- Og noen nedsmelting a la Tsjernobyl risikerer en ikke, for om noe går galt, vil temperaturen synke og prosessen stoppe opp av seg selv, forklarer Bindslev.

SE: Franskmenn bygger verdens første fusjonskraftverk

Sola

Sola fotografert fra SOHO-satelliten.

Foto: ESA NASA / Scanpix

LES MER OM PROSJEKTET PÅ ITER .ORG