Vad är fusion?

Vid extrema temperaturer och tryck börjar lätta ämnen, som väte, att smälta ihop till tyngre ämnen samtidigt som enorma mängder energi frigörs. Denna process kallas fusion vilket är det stjärnor använder för att avge energi (Zaar, 2021). Bränslet som används är H₂ (Deuterium) och H₃ (tritium) som man värmer upp till 100 – 150 miljoner grader Celsius över en så lång tid som möjligt, utan att reaktorn överhettas. För att behålla kontrollen över all värme och inte låta reaktorn överhettas, används ett starkt magnetfält (s.k. magnetisk inneslutning) för att hålla plasman på plats (Nationalencyklopedin, 2022). Man kan även använda tröghetsinneslutning, där man bestrålar små korn av deuterium och tritium med laser eller partikelstrålar. Då förgasas kornet och expanderar vilket trycker ihop bränslet i centrum av kornet (NE, 2022).

Idag finns det flera olika fusionsprojekt runt om i världen, men ett av de största är Eurofusion, ett internationellt samarbete mellan världens största energijättar som samarbetar för att forska och utveckla fusionsenergin till en fungerande energikälla. Eurofusion består utav tre olika reaktorer:

Den första reaktorn, JET, eller ”Joint European Torus” som togs i bruk 1978 är en ”Tokamak”. Det är en ringformad reaktordesign där fusion genomförs. JET reaktorn visade att den då teoretiska fusionsprocessen skulle fungera i praktiken (NE, Hämtad 2022).

Den andra reaktorn är ITER, som står för ”International Thermonuclear Experimental Reactor”. Även ITER är en Tokamak, men också ett av de största fusionsprojekten någonsin. När reaktorn blir färdigbyggd 2025 kommer den visa att fusion har möjligheten att bli en användbar, framtida energikälla. ITER är dock bara menad som försöksanläggning, och inte för kommersiell elproduktion. Just nu uppskattas ITER kunna ge ut 10 gånger så mycket energi som matas in, alltså 500 MW för varje 50 MW som tillförs i reaktorn. Detta gör att den blir självförsörjande efter att man har startat upp den den första gången, med detta uppskattas ITER kunna ge ut ungefär 1.08 * 10¹³ J/dag energi, vilket är ganska lite om man jämför med kärnkraftverk som kan producera runt 27 * 10¹³ J/dag. Informationen från forskningen som görs i ITER kommer att kunna användas i nästa generations forskningsreaktor, DEMO (ITER, 2022).

DEMO är den tredje reaktorn och den kommer ha en ännu större reaktor. Den uppskattas producera mer kontinuerlig energi och därmed kunna kopplas upp till elnätverket för att användas inom kommersiellt bruk. DEMO förväntas, med de tillgängliga resurserna, bli klart runt 2050 (EUROfusion, 2022).

Källor

Zaar, B. Fusionfysik – en kort introduktion. Hämtat från KTH: https://www.kth.se/sv/ee/fpp/introduction-to-fusi/fusion-plasma-physics-essentials-1.30839 (2021-08-16)

Nationalencyklopedin, fusion. http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/lång/fusion (hämtad 2022-08-30)

EUROfusion, Realising fusion energy. https://www.euro-fusion.org/about-eurofusion/ (Hämtad 2022-08-30)

Nationalencyklopedin, JET. http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/lång/jet (hämtad 2022-08-30)

Wikipedia, EUROfusion: https://en.wikipedia.org/wiki/EUROfusion (hämtas 2022-08-30)

ITER, What is ITER?: https://www.iter.org/proj/inafewlines (hämtas 2022-08-30)

EUROfusion, DEMO: https://www.euro-fusion.org/programme/demo/ (hämtad 2022-08-30)