Hardcode.se
Fusionskraft
Fusionskraft är en form av kärnenergi som uppstår när atomkärnor smälter samman under extremt höga temperaturer och tryck. Denna process släpper ut enorma mängder energi och har potential att revolutionera energiproduktionen i framtiden. Fusionskraft är mycket renare än traditionell kärnkraft baserad på kärnklyvning och har obegränsad bränsletillgång. Men hur fungerar fusionskraft, och vilka genombrott har nyligen gjorts inom området?
Funktionsprincip för fusionskraft
Fusionskraft bygger på att smälta samman lätta atomkärnor, såsom väteisotoperna deuterium och tritium. När dessa kärnor smälter samman bildas helium och en neutron. Den frigjorda energin i form av neutroner kan sedan fångas upp och omvandlas till elektricitet. För att uppnå de höga temperaturer och tryck som krävs för fusion används olika metoder, såsom lasrar, elektriska fält och magnetiska fält. Två av de mest lovande teknikerna för att uppnå fusion är tokamakreaktorer och "Inertial confinement fusion"-reaktorer (ICF).
Senaste genombrotten inom fusionskraft
Under de senaste åren har det skett flera genombrott inom fusionskraftsområdet. Bland annat har företaget TAE Technologies rapporterat att deras Norman-anordning kunde uppnå en temperatur på cirka 60 miljoner grader Kelvin i 30 millisekunder, vilket är betydligt högre än företagets tidigare försök.
I oktober avslöjade det Oxford-baserade företaget First Light Fusion sitt projekt inom projektilfusion, där en aluminiumskiva avfyras mot ett fusionsmål, accelererad av en 9-mega-ampere elektrisk puls. Skivan når hastigheter på 20 kilometer per sekund, vilket resulterar i en fusion som genererar neutroner vars energi fångas som värme.
I november 2021 meddelade National Ignition Facility (NIF) att de för första gången i historien lyckats uppnå fusionständning i laboratoriemiljö. Experimentet genererade 1,3 MJ (megajoule) av fusionsenergi, vilket är en förbättring med mer än åtta gånger jämfört med tester som utfördes under våren 2021.
Samma år rapporterade Helion Energy att de hade fått 500 miljoner dollar i finansiering för sitt sjunde generationens Polaris-projekt, som syftar till att visa nettokraftproduktion. Commonwealth Fusion Systems samlade in ytterligare 1,8 miljarder dollar för att bygga och driva sin SPARC-reaktor, vilket är den största enskilda investeringen i något privat fusionföretag hittills.
I april 2022 meddelade First Light att deras hypersoniska projektilfusionsprototyp hade producerat neutroner som var förenliga med fusion. Deras teknik avfyrar elektromagnetiskt projektiler i Mach 19 mot en inburad bränslepellet. Deuteriumbränslet komprimeras i Mach 204 och når trycknivåer på 100 TPa (terapascal).
Den 13 december 2022 rapporterade det amerikanska energidepartementet att forskare vid National Ignition Facility hade uppnått en nettoenergivinst från en fusionsreaktion. Reaktionen av vätebränsle vid anläggningen producerade cirka 3,15 MJ energi och förbrukade 2,05 MJ. Även om fusionsreaktionerna kan ha producerat mer än 3 megajoule energi – mer än vad som levererades till målet – förbrukade NIF:s 192 lasrar 322 megajoule nätenergi i konverteringsprocessen.
Påverkan på samhället
Fusionskraftens eventuella framgångar skulle kunna komma att förändra samhället i framtiden på ett mycket positivt sätt. Om tekniken kan skalas upp och bli kostnadseffektiv skulle det innebära en nästintill obegränsad och ren energikälla, vilket skulle kunna minska beroendet av fossila bränslen och därmed minska koldioxidutsläppen. Detta skulle bidra till att bromsa klimatförändringarna och skapa en mer hållbar energiproduktion. Dessutom skulle det kunna leda till billigare energipriser och därmed stimulera ekonomisk tillväxt och förbättra levnadsstandarden för människor över hela världen. Utvecklingen av fusionskraft kan vara nyckeln till en ljus och hållbar framtid för kommande generationer.