Lad os slutte året med et imponerende forskningsresultat.

I starten af denne måned – præcis den 5.december 2022 – lykkedes det for første gang en gruppe amerikanske forskere på ”Lawrence Livermore National Laboratory” i Californien at skabe mere energi fra en fusionsproces, end der blev brugt til at starte processen.

To af Danmarks største eksperter inden for fusionsenergi, seniorforsker Søren Bang Korsholm og lektor Stefan Kragh Nielsen fra DTU, forklarer med svar på to spørgsmål, hvorfor resultatet er så interessant.

Et amerikansk forskningsresultat inden for fusionsenergi har midt i december 2022 vakt stor international og dansk opsigt. Vil I kort beskrive, hvad forskerne har opnået?

De amerikanske forskere har opnået et bemærkelsesværdigt resultat inden for fusionsenergi, der øger forventningerne til, hvornår fusionsenergi kan blive en realitet.

Kort fortalt er fusionsenergi en kopi af de processer, som sker i solen og får den til at lave lys og varme. Fusionsenergien opstår, når atomer smelter sammen og skal ikke forveksles med fissionsenergi, der sker i et atomkraftværk, hvor meget store atomer spaltes.

Når atomerne smelter sammen i fusionsprocessen, frigives en stor mængde energi, der kan bruges til at generere elektricitet.

Forskningen i fusionsenergi har fundet sted i adskillige årtier. Resultatet fra Lawrence Livermore National Laboratory er væsentligt, fordi forskerne for første gang er lykkedes med at bruge fusion til at skabe mere energi, end der er anvendt til at lave den.

Hvordan har de amerikanske forskere opnået resultatet?

I det amerikanske forsøg blev der brugt 2,05 megajoule på at igangsætte fusionen. Det resulterede i 3,15 megajoule som output. Det er ikke en stor mængde energi, det svarer nogenlunde til den energi, der skal bruges til at koge en liter vand. Men det vigtige er forholdet 1,5 gange så meget ud, end det der blev brugt til at skabe fusionsprocesserne.

De amerikanske forskere arbejder med en teknologi inden for fusionsenergi, der benævnes ’intertial confinement fusion’ eller laserfusion. Teknologien gør brug af kraftigere lasere, der rettes mod en brændstofpille af brintisotoper. I det amerikanske eksperiment blev anvendt i alt 192 lasere og en lille ’dråbe’ brint på størrelse med et peberkorn.

De yderste lag af pillen bliver med laserne opvarmet til meget høje temperaturer, hvilket får dem til at udvide sig og trykke atomerne inden i sammen. Herved opstår fusionen, hvor atomerne smelter sammen og derved frigiver en stor mængde energi. Teknologien kræver meget stor præcision og varer kun få nanosekunder. Sagt på en anden måde brugte man laserne til ganske kortvarigt at skabe forhold svarende til dem i midten af en stjerne/solen.