Nyväckt optimism kring fusionsenergi

av Leif Bergström Forum 2020-05, sida 30-31, 04.06.2020

Taggar: Teman: fusionsenergi

Fusionsenergi har länge varit en eftertraktad energiform, men betraktats som onåbar, åtminstone inom en överskådlig framtid. Med hjälp av ny datateknik och artificiell intelligens är fusionsenergin inte längre lika avlägsen.

En detaljerad plan för byggande av en amerikansk fusionskraftsreaktor, parad med stegvisa projekt för förbättrad förståelse av plasmafysik. Det är innehållet i en nästan 200-sidig rapport från 300 amerikanska forskare som samarbetat kring planerna under 15 månader. Förhoppningarna kring fusionsenergi har tagit ny fart denna vår, också sedan flera fysiker i separata rapporter hävdar att nya framsteg i datateknik, inklusive artificiell intelligens och maskininlärning, kommer att göra det möjligt att kontrollera plasmans instabilitet.

Årtionde efter årtionde har kärnfusion sagts vara nästa generations outtömliga energikälla. I teorin är det ganska enkelt: när atomer tvingas smälta samman frigörs elektroner, vilket producerar energi. Det är denna process som driver solen och alla andra stjärnor. Men hittills har det visat sig vara svårare att efterlikna solens miljö på jorden. Även experiment som sett början av fusionsreaktion har krävt mer ingående energi än vad forskare kunnat observera som resultat av reaktionen.

”Den gamla uppfattningen var att fusionsenergi är fantastisk, men att den ligger oändligt långt in i framtiden. Men de senaste fyra eller fem åren har den idén fått ge vika”, förklarade energiprofessorn Daniel Kammen vid Berkeley-universitetet för Forbes.

Kammen säger att det är dagens datateknik som lett till ett nytt perspektiv. I stället för att tro på fusionsenergi som en möjlighet i en framtida livstid, ser den nu ut att ligga en generation fram i tiden.

Algoritmer styr stabiliteten. I solen drivs reaktionen av en temperatur på miljontals grader och extremt tryck. Forskningsprojekt använder stora ringformade tokamak-reaktorer vars stora elektromagneter ska hålla den upphettade plasman på plats utan att smälta den dyrbara utrustningen. Men ett problem är att plasman visar sig instabil, forskare talar om bildandet av magnetiska öar, som hotar att förstöra reaktorn. Räddningen har varit att minska hettan, och bromsa reaktionen.

Forskare vid bland annat det amerikanska energidepartementets Princeton Plasma Physics Laboratory har utvecklat algoritmer för att förutse denna instabilitet.

”När plasma i ett fusionsexperiment blir instabilt, kan det komma ur magnetfältet och nå maskinens väggar, vilket kan resultera i allvarliga skador”, förklarar Julian Kates-Harbeck, en av forskarna.

Leif Bergström text

Läs hela artikeln i papperstidningen.