Interview om fusionsenergi og dansk fusionsforskning

Lennart Kiil: Hvad er fusionsenergi?

Søren Bang Korsholm: Fusionsenergi er solens og stjernernes energiform. For eksempel smelter brintkerner sammen i solen og bliver til helium og i den proces, skabes der en masse energi.

Her på jorden bruger vi en lidt anden proces, men princippet er det samme. Man kan godt sige - lidt populært - at vi prøver at bygge en lille sol her på jorden. Også her på Jorden er brændstoffet brint.

Hvad skal der til for at skabe energi ved fusion her på Jorden?

For at få processen til at køre, skal vi varme brændstoffet op til 200 millioner grader, og når et stof er så varmt, hænger elektronerne ikke længere fast på atomkernerne. Så får man en gas af elektroner og ioner, og det kalder man en plasma. Plasma er den fjerde tilstandsform et stof kan være i. Processen foregår i en fusionsreaktor.

Hvor langt er man kommet med reaktorerne?

Det hidtil mest effektive eksperiment er JET tæt på Oxford i England. I den er man kommet op på en effektivitet på 65 procent. Det vil sige, man bruger stadig mere energi på at opvarme plasma end man får ud af processen.

ITER, som er under konstruktion i det sydlige Frankrig, skal dog ændre på dette. Meningen er, at ITER skal kunne producere 10 gange mere energi, end den forbruger over en længere periode. Planen er, at ITER skal står færdig i 2018, men det kan godt ændre sig lidt.

Hvad med affald fra fusionsprocessen?

Produkterne fra reaktionen er helium og en neutron. Helium er helt uskadeligt. Neutronen vil gøre den indre del af reaktoren radioaktiv, men allerede efter 100 år vil aktiviteten være væk, så man vil kunne genbruge området til et nyt og bedre kraftværk eller noget andet. På den måde adskiller fusion sig kraftigt fra fission med nuværende teknologi, hvor radioaktiviteten i affaldet varer i tusinder af år.

Kan processen løbe løbsk?

Nej. For inde i reaktoren vil der aldrig være mere end et til to gram brændstof. I øvrigt er plasma meget let, så hvis man mister kontrollen med det, vil der ikke ske en nedsmeltning af reaktoren - højest en bule i væggen.

Hvor meget energi kan et anlæg producere?

Et fremtidigt kraftværk kan have en elektrisk effekt på cirka 1½ Gigawatt - hvilket svarer til et meget stort kulkraftværk. Havde vi kun fusionskraftværker i Danmark ville 10-20 kunne dække al energibehov i landet. Så det er i den størrelsesorden. Så man kan sagtens lave vedligehold på et kraftværk, mens de andre kører videre.

Det er ret dyrt at udvikle fusionsernegi, kan det overhovedet betale sig?

Udviklingsomkostningerne er under en promille af de midler, der nu bruges på at producere energi. I forhold til fossil energi er fusionsenergi et af de få reelle alternativer til energiproduktion i stor skala.

Om den danske forskning

Hvad forsker I i på Risø?

Noget af det, vi forsker i på Risø, er, hvordan partiklerne opfører sig i plasmaet og specielt i plasmaets kant, hvor der er en del turbulens. Det er interessant i forhold til at få hele processen til at forløbe mere effektivt.

Vi arbejder også med en diagnostik kaldet kollektiv Thomson spredning, hvor man måler på, hvordan hurtige ioner bevæger sig inden i et plasma.

Hvordan passer jerres forskning ind i den internationale satsning?

Fusionsforskningen i Europa er delt op i associeringer. I Danmark kan vi ikke bygge en reaktor, men vi kan give et meget vigtigt bidrag til den internationale fusionsforskning. Vi har for eksempel installeret vores udstyr til måling af kollektiv Thomson spredning på to eksperimenter i Tyskland.

I det hele taget arbejder vi sammen med laboratorier i mange europæiske lande, og vi får megen data tilbage, som vi kan bruge i vores forskning og til at forbedre vores måleudstyr. Til gengæld får de så mulighed for at bruge vores unikke måleteknikker.

Er vi så tættere på fusionsenergi med jeres forskning?

Der er stadig nogle ingeniørmæssige og teknologiske udfordringer. Det gælder både for materialer og konstruktion. Man skal have bygget en reaktor, der er så stor, at man kan fastholde processen og få et overskud af energi ud.

Der er også en del fysik omkring plasmaet, vi skal forstå bedre. For eksempel hvordan de meget energirige ioner bevæger sig i plasmaet. Derudover mister vi stadig for meget energi ud af plasmaet på grund af turbulens i overfladen.

Når vi for eksempel forstår den transport der sker af partikler i overfladen af plasma bedre, vil vi kunne bygge en bedre reaktor, så på den måde hænger den naturvidenskabelige viden og den konstruktionsmæssige udfordring tæt sammen. Men jo, vores forskning spiller en væsentlig rolle for at kunne tage de sidste skridt.