Fusion er den hellige gral af ren energi, og den har lige fået et stort gennembrud

Forskere ved Lawrence Livermore National Laboratory i Californien har gjort en vigtig gennembrud i nuklear fusionsteknologi, som udnytter den energi, der frigives, når to brintatomer smeltes sammen til helium. Den 5. december opnåede de det, der er kendt som "antændelse", hvilket betyder, at der blev produceret mere energi ud af en fusionsreaktion, end der var nødvendigt for at få reaktionen til at ske i første omgang. Dette er et stort skridt fremad for, hvad der kunne blive en af ​​de vigtigste kilder til ren energi i fremtiden.

Det vellykkede eksperiment fandt sted på National Ignition Facility i Livermore, Californien, som er vært for verdens største laserfusionsanlæg. Tidligere på måneden blev lasere peget på en lille guldcylinder, der indeholdt en sfærisk diamant, hvori der var brintisotoperne deuterium og tritium. Disse blev opvarmet ved ekstreme temperaturer, indtil de kombinerede for at producere helium.

Denne proces, hvor to eller flere atomkerner smeltes sammen til en enkelt, tungere kerne frigiver energi, som derefter kan bruges til at generere elektricitet. Fusion er bedst kendt for at drive solen og andre stjerner, men i fremtiden kan den også bruges til at drive det meste af vores energibehov lige her på jorden. Det er formentlig den eneste form for ren energi i horisonten lige nu, der har potentialet til virkelig at revolutionere vores energiforbrug og levere næsten ubegrænset energioverflod.

Dette er det første kendte tilfælde af antændelse - at få mere energi ud, end der gik ind i reaktionen. På trods af gennembruddet er der en række udfordringer, der skal overvindes, før elektriciteten i dit hjem kommer fra et atomfusionskraftværk.

Den første er teknologiske udfordringer. NIF-anlægget bruger stadig mere energi fra nettet, end det får tilbage i form af strøm fra reaktionen. Det bliver nødt til at ændre sig, hvilket betyder, at effektiviteten af ​​hele operationen bliver nødt til at stige i størrelsesordener. Tænding er kun et første skridt mod kommerciel levedygtighed. For at fusion kan blive en praktisk realitet, skal reaktionen blive virkelig selvbærende, da en fusionsreaktion driver en anden og en anden.

Så er der omkostninger. Tritium især er det dyrt og sparsomt, og disse input tager ikke engang højde for omkostningerne ved at bygge fusionsanlægget. Desuden er det ikke klart, hvilken tilgang der er den bedste måde at producere en fusionskædereaktion på. Lasere er blot én metode til at håndtere en reaktion, der kan nå temperaturer i millioner af grader Celsius. Magneter er en anden almindelig metode, der bruges til at skabe et kraftigt magnetfelt, der begrænser et varmt plasma, når det cirkler rundt om et vakuumkammer kaldet en tokamak. Det store udvalg af forskellige fusionsmetoder tyder på, at der er behov for meget mere eksperimentering.

Selv de mest optimistiske fremskrivninger er, at et fusionsanlæg først kommer online i 2030'erne. Energiministeriets folk siger, at det vil være "årtier” før kommerciel fusion er en realitet. Når det er sagt, håber DOE at have et pilotanlæg op at køre i begyndelsen af ​​2030'erne, og den ægte vare kunne komme kort derefter.

Klimaforandringerne er dog allerede et stort problem, ligesom deres konsekvenser er det mærkes jorden rundt. Et stort fusionsgennembrud kunne være løsningen, men skeptikerne har ret i at påpege, at MIT og Cal-Tech susene bare ikke bevæger sig hurtigt nok. Verden venter på dem med tilbageholdt ånde. Kan de forvandle figurativt halm til guld? Kun tiden vil vise, men jeg tror på, at de har det, der skal til for at gøre det.