Verdens dyreste eksperiment kan løse framtidens energiproblemer

I disse dager er konstruksjonen av verdens dyreste vitenskapseksperiment, fusjonsreaktoren ITER, godt i gang i Sør-Frankrike. Siden 2006 har forskere fra syv land jobbet sammen for å bygge en fusjonsreaktor - et atomkraftverk som er renere, tryggere og som får drivstoffet sitt fra helt vanlig sjøvann.

– Potensielt kan fusjonskraft løse alle våre energiproblemer i lang tid framover, sier Bjørn Samset, fysiker ved Cicero-senteret.

– Men det er veldig vanskelig å få det til å fungere. Vi må bygge en enorm maskin for å se om den faktisk oppfører seg slik vi tror.

Kostnadene er like høye som reaktoren er vanskelig å bygge. Reaktoren koster nesten dobbelt så mye som den gigantiske partikkelakseleratoren LHC ved CERN.

Opp mot 16 milliarder euro skal festen koste. Hvis du hadde brukt konvensjonelle energikilder, kunne du ha kjøpt 8,5 milliarder liter bensin. Nok til å kjøre fram og tilbake til Pluto tre-fire ganger, og fortsatt ha bensin igjen på tanken.

• Les også: Dette gjør stråling med kroppen

Fusjonsenergi

Hver eneste dag jobber en enorm fusjonsreaktor midt i vårt eget solsystem - sola. Den pumper ut enorme mengder energi, og sola er motoren som driver nesten alt liv på jorda. Vår egen stjerne produserer så mye energi at vi trenger bare 0.0000002 % av sollyset for å fore HELE jordkloden med energi.

Prosessen sola bruker for å produsere energi kalles fusjon. Inne i sola er det så ekstreme trykk- og varmeforhold at atomene kræsjer inn i hverandre og smelter sammen til tyngre atomer. I vanlige temperaturer støter bare atomer borti hverandre og flyr videre.

Fusjon frigir enorme mengder energi, og kontrollert fusjon har vært en våt fysikerdrøm siden atomalderen startet. Men for å få det til må vi klare å gjenskape en liten bit av sola på jorden, og det krever ekstreme ingeniørløsninger.

Over 100 millioner varmegrader

Fusjonsprosessen i sola er mulig på grunn av den vanvittige varmen og det enorme trykket som kommer med solas gigantiske masse. For å få det til på jorda må forskerne lage en reaktor som veier 23 000 tonn, og som tåler sol-lignende forhold på innsiden.

For at energien skal frigjøres må hydrogengassen som driver reaktoren varmes til over 100 millioner varmegrader. Den svært varme gassen, som kalles plasma, blir holdt på plass av 18 enorme magneter. Hver magnet veier omtrent like mye som en fullastet jumbojet, ifølge popsci.com. Magnetene sørger for at den oppvarmede gassen ikke kommer nær veggene. Denne typen reaktor kalles en tokamak.

Det krever enorme mengder energi for å holde på trykket og temperaturen inne i reaktoren, og hovedmålet med ITER-eksperimentet er å se om det går an å produsere energi med en slik reaktor.

Forskerne har tidligere klart å oppnå fusjon i en tokamak, men det kostet mer enn det smakte. De har rett og slett brukt mye mer energi enn de har klart å hente ut.

– Hele poenget med eksperimentet er å se om fusjonsreaktorene kan bli kommersielle strømleverandører, sier fysiker Bjørn Samset.

– De håper på å produsere overskuddsenergi etter 2020, for så å bygge et fusjonskraftverk som er koblet på strømnettet i 2030.

• Les også: Vil ha atomkraft fra Kola til Norge

Hydrogenbomber og radioaktivt avfall

Bjørn Samset forteller også at det er en sikrere og renere måte å produsere energi på enn dagens atomkraftverk, hvis det faktisk fungerer.

– Du får ikke radioaktivt avfall som tar tusenvis av år å bryte ned, forklarer Samset.

– Metalldelene som reaktoren er bygget av vil bli utsatt for kraftig stråling, og blir dermed radioaktive. Men strålingen varer ikke i nærheten så lenge som vanlig radioaktivt avfall.

Samset forklarer at tokamaken fungerer mer som en varmeovn. Den produserer intens stråling mens reaktoren er skrudd på, så selve reaktoren trenger kraftig beskyttelse. Men strålingen fra prosessene i tokamaken forsvinner når maskinen er skrudd av.

– Den ekstremt høye temperaturen i tokamaken er så vanskelig å opprettholde at den ikke er farlig i det hele tatt. Den vil falle med en gang det skjer noe.

– Det er selvfølgelig farlig hvis du hadde rotet deg inn i kammeret på en eller annen måte, sier Samset.

• Les også: Kullkraft dreper flere enn kjernekraft

Vi har også klart å lage en fusjonsreaksjon på en annen måte, nemlig i hydrogenbomber. Disse bombene er det kraftigste våpenet menneskeheten noensinne har klart å produsere.

Men Samset forklarer at en fusjonsreaktor ikke kan gå i lufta på samme måte.

– Det er ingen eksplosjonsfare med disse reaktorene. Du måtte ha sprengt en atombombe midt i reaktoren, men selv da er det nesten umulig at det blir en fusjonbombe.

Men Samset understreker at fusjonskraft er ingen mirakelkur for verdens energiproblemer.

– Om det fungerer, vil det ikke erstatte fossile brennstoff med det første. Vi trenger fortsatt alternative løsninger.

– Vi kommer til å trenge mer og mer energi, og fusjonskraft kan være del av den langsiktige planleggingen om hvordan vi kan møte framtidens energibehov, avslutter Samset.