Å generere endeløs energi med null utslipp ved bare å smelle hydrogenatomer sammen har vært noe av en drømdrøm i flere tiår. Nå kan forskere komme et lite skritt nærmere gjennomførbar fusjonskraft, takket være et futuristisk eksperiment og dusinvis av plasma-kanoner.
Atten av 36 plasmakanoner er på plass på maskinen som kan gjøre fusjonskraft til virkelighet. Disse kanonene er de viktigste komponentene i Los Alamos National Laboratory's Plasma Liner Experiment (PLX), som bruker en ny tilnærming til problemet. Hvis det fungerer, vil PLX kombinere to eksisterende metoder for å smelle en-proton-hydrogenatomer sammen for å danne to-proton-heliumatomer. Denne prosessen genererer enorme mengder energi per flekk med drivstoff, mye mer enn å splitte tunge atomer (fisjon). Håpet er at metoden som ble pioner i PLX vil lære forskere hvordan de kan lage den energien effektivt nok til å være verdig for bruk i den virkelige verden.
Løftet om fusjon er at den produserer tonnevis med energi. Hver gang to hydrogenatomer smelter sammen til helium, konverterer en liten del av saken deres til en hel masse energi.
Problemet med fusjon er at ingen har funnet ut hvordan de kan generere energien på en nyttig måte.
Prinsippene er enkle nok, men utførelsen er utfordringen. Akkurat nå er det nok av hydrogenfusjonsbomber i verden som kan frigjøre all sin energi på et blunk og ødelegge seg selv (og alt annet rundt miles). Den tidvise gutten klarer til og med å bygge en liten, ineffektiv fusjonsreaktor i lekerommet deres. Men eksisterende fusjonsreaktorer suger opp mer energi enn de skaper. Ingen har ennå klart å skape en kontrollert, vedvarende fusjonsreaksjon som spytter ut mer energi enn det som blir brukt av maskinen som skaper og inneholder reaksjonen.
Den første av de to metodene PLX kombinerer kalles magnetisk innesperring. Dette er det som brukes i fusjonsreaktorer kalt tokamaks, som bruker kraftige magneter for å suspendere det overopphetede, ultradense plasmaet med smeltende atomer inne i maskinen slik at det fortsetter å smelte sammen og ikke slipper unna. Den største av disse er ITER, en 25 000 tonn (23 000 tonn) maskin i Frankrike. Men det prosjektet har hatt forsinkelser og kostnadsoverskridelser, og selv optimistiske anslag antyder at det ikke vil være fullført før i 2050-årene, slik BBC rapporterte i 2017.
Den andre tilnærmingen kalles treghetsinneslutning. Lawrence Livermore National Laboratory, et annet institutt for energianlegg, har en maskin som heter National Ignition Facility (NIF) som tar denne veien til fusjon. NIF er i utgangspunktet et veldig stort system for å skyte superkraftige lasere på bittesmå brenselceller som inneholder hydrogen. Når laserne treffer drivstoffet, varmes hydrogenet opp og, fanget i brenselcellen, smelter det sammen. NIF er i drift, men den genererer ikke mer energi enn den bruker.
PLX er ifølge en uttalelse fra American Physical Society (APS) litt annerledes enn noen av disse to. Den bruker magneter for å inneholde hydrogenet sitt, som en tokamak. Men at hydrogenet bringes til fusjonstemperaturer og -trykk ved varme plasma-jetfly som skyter ut av kanonene rundt apparatets sfæriske kammer, og benytter pistolene i stedet for lasere som de som ble brukt på NIF.
Fysikerne som leder PLX-prosjektet har gjort noen tidlige eksperimenter ved å bruke de 18 våpnene som allerede er installert, ifølge APS. Disse eksperimentene har tilbudt forskere tidlige data om hvordan plasmadysene oppfører seg når de kolliderer inne i maskinen, og forskere presenterte dataene i går (21. oktober) på årsmøtet i APS-avdelingen for plasmafysikk i Fort Lauderdale, Florida. Disse dataene er viktige, sa forskerne, fordi det er motstridende teoretiske modeller for nøyaktig hvordan plasma oppfører seg når det kolliderer i slike slags kollisjoner.
Los Alamos sa at teamet håper å installere de resterende 18 kanonene i begynnelsen av 2020 og gjennomføre eksperimenter ved å bruke det fulle 36-plasmakanonbatteriet innen utgangen av året.
