Fusjonsmakt har lenge vært ansett for å være den hellige gralen til alternativ energi. Ren, rikelig kraft, skapt gjennom en selvopprettholdende prosess der atomkjerner smeltes sammen ved ekstremt høye temperaturer. Å oppnå dette har vært målet for atomforskere og fysikere i over et halvt århundre, men fremgangen har vært langsom. Mens vitenskapen bak fusjonskraft er solid, har prosessen ikke akkurat vært praktisk.
Kort fortalt kan fusjon bare betraktes som en levedyktig form for kraft hvis energimengden som brukes til å sette i gang reaksjonen er mindre enn energien som produseres. Heldigvis har de siste årene blitt tatt en rekke positive skritt mot dette målet. Det siste kommer fra Kina, der forskere ved Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) nylig rapporterer at de har oppnådd en fusjonsmilepæl.
Mange forskjellige fusjonskonsepter er blitt foreslått og testet opp gjennom årene. For øyeblikket er de to mest populære designene treghets-inneslutningen og tokamak-reaktoren. I det tidligere tilfellet blir lasere brukt til å smelte sammen pellets av deuteriumbrensel for å skape en fusjonsreaksjon. I det siste involverer prosessen et torusformet innesperringskammer som bruker magnetiske felt og en indre strøm for å begrense plasma med høy energi.
Ved å bruke en tokamak som har tre forskjellige funksjoner - et ikke-sirkulært tverrsnitt, helt supraledende magneter og fullt aktivt vannavkjølte plasma-vendende komponenter (PFC) - kunngjorde forskere ved EAST-anlegget forrige uke at de var i stand til å produsere hydrogengass som var tre ganger varmere enn solens kjerne (ca. 50 millioner ° C; 90 millioner ° F), og var i stand til å opprettholde denne temperaturen i 102 sekunder.
Dette er ingen liten prestasjon, ettersom innesperring og vedvarende temperaturer er avgjørende for å skape fusjonskraft. Når fusjonsreaktorene er startet, må de kunne holde reaksjonen i gang i lang tid, hovedsakelig fordi energimengden som kreves for å initiere den, er betydelig. Men selvfølgelig er det ganske vanskelig og potensielt farlig å opprettholde og begrense et så høyt energi-plasma.
Å kunne opprettholde høyenergiplasma i over halvannet minutt plasserer EAST-anlegget, som er en del av Institute of Physical Science i Hefei i Jiangshu, et skritt foran i det globale fusjonsløpet. Ved å gjenskape de stabile forholdene som fusjon naturlig forekommer - dvs. i solens indre - kan menneskeheten være et skritt nærmere drømmen om ren og tilnærmet ubegrenset energi.
Men selvfølgelig er det en viss skepsis overfor denne påstanden. Så langt har det bare vært kunngjøringen fra Institute of Physical Science om å gå videre. Og inntil kravet om fagfellevurderte resultater er gitt, vil kravet forbli ubekreftet. Skulle resultatene bekreftes, vil det imidlertid bety at det sannsynligvis vil være en viss konkurranse for å se hvem som kan få stadig bedre resultater. Og den konkurransen kan allerede være på!
Bare noen dager før EAST-anlegget kunngjorde denne milepælen, ga forskere ved Karlsruhe Institute of Technology (KIT) i Tyskland en kunngjøring av sine egne. Her hevdet forskere at Wendelstein 7-X (W7X) stellarator - den største fusjonsreaktoren i sitt slag - hadde lyktes med å produsere og opprettholde hydrogenplasma for første gang.
Lignende i design som en tokamak, bruker en stellerator vridde ringer og eksterne magneter for å begrense plasma. Som et av de mest kjente som eksempler på en stellarator, var Wendelstein 7-X i stand til å varme opp hydrogengass til en temperatur på 80 millioner grader og opprettholde den plasmaskyen i et kvarter. Kort sagt oppnådde de en reaksjon som produserte mer energi, men på mye mindre tid.
De kommende årene forventes det flere nyheter på fusjonsfronten når prosjekter som International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) går på nettet. Ligger i Sør-Frankrike, vil ITER ansette verdens største eksperimentelle tokamak-reaktor og vil være det største fusjonseksperimentet hittil. ØST-anlegget har indikert at det har til hensikt å være direkte involvert i ITER og vil gi deres erfaring og kompetanse.
Selv om vi fremdeles er mange år unna fusjonsreaktorer som løser alle våre energiproblemer, er det godt å vite at vi tar de nødvendige skritt for å gjøre det til virkelighet. Hvem vet? En dag kan våre barn (eller barnebarn) se tilbake på begynnelsen av det 21. århundre som "pre-fusion era" og lure på hvordan det er vi noen gang har klart å få til!
