Energiteknologi Fusionskraft er hemmeligheden bag science fiction-fænomener som Iron Man, Dr. Octopus og Star Trek-rumskibet USS Enterprise. Men snart bliver fantasi-teknologien til virkelighed, og om et halvt århundrede skulle vi gerne have strøm fra fusionskraftværker i stikkontakterne. Strøm, der ikke sender CO2 ud i atmosfæren, og ikke er afhængig af vind og vejr. Det næste store skridt på vejen hedder ITER. Det er et internationalt projekt, hvor 34 lande er gået sammen om at bygge og drive en forsøgsreaktor i langt større skala, end vi hidtil har set. Den skal hjælpe forskerne til at optimere fusionsprocessen og skabe teknologisk grundlag for et egentligt demonstrationskraftværk, der skal stå klar i 2044. Illustrat ion: ITER På DTU Fysik i Risø sidder forskerne i sektionen for Plasmafysik og Fusionsenergi (PP FE) og bider negle. De har videreudviklet en metode til at undersøge, hvordan en bestemt gruppe partikler i en fusionsreaktor opfører sig, og nu har de budt ind på opgaven med at måle partiklernes opførsel i ITERreaktoren. „Vi vil gerne være med i det her projekt, fordi vi skylder os selv og vores efterkommere at gøre forsøget. De kommende generationer bør have samme adgang til energi, som vi selv har haft, og det kan de ikke få med hverken fossile brændstoffer eller nutidens grønne teknologier,“ siger Søren Bang Korsholm, seniorforsker ved PP FE. I juni bliver det afgjort, om Søren og de andre forskere i PP FE skal levere teknologi til ITER. Selvom der nu er lagt en konkret køreplan for ITER-projektet, understreger Søren Bang Korsholm, at vi ikke med sikkerhed har fusionskraftværker om 40 år. Men han mener, at vi er nødt til at undersøge mulighederne, inden de fossile energikilder slipper op, og mens der er god fremdrift i forskningen. „Selvfølgelig kan vi ikke garantere, at ITER ender med et funktionsdygtigt kraftværk. Vi har for eksempel en stor udfordring med at finde materialer, der kan indsamle de enorme mængder energi uden selv at gå i stykker. Men det ville være fuldstændig uansvarligt ikke at forsøge at udvikle fusionsenergi,“ siger han. Kernefysik til debat Brændstoffet i en fusionsreaktor er to hydrogen isotoper kaldet deuterium og tritium. Deuterium kan udvindes af almindeligt havvand, og tritium kan skabes i selve reaktoren. Og da en reaktor kun skal bruge et halvt gram hydrogen pr. minut, vurderer forskerne, at vi har fusionsbrændstof nok til at dække hele verdens energiforbrug i mange millioner år. Når fusionsreaktoren samtidig ikke udleder CO2 og andre drivhusgasser, kan man undre sig over, at teknologien fylder så lidt i den danske energipolitik. Det har sektionsleder i PP FE, Volker Naulin, dog en forklaring på. „Jeg tror personligt, at vi lyver lidt for hinanden i energidebatten. Ulemperne ved for eksempel biobrændsel og vindenergi er gemt langt væk, og det får borgerne til at tro, at vi har fundet svaret på energikrisen.“ Få gram brint skal erstatte tonsvis af kul Vejen er stadig lang, men nu kan vi tydeligt se den. Det internationale ITER-projekt bringer fusionskraftværkerne inden for rækkevidde, og en forskergruppe fra DTU får måske en finger med i spillet. Sådan overvåger fysikerne processen De fusionsprocesser, som forskerne kan skabe i dag, er meget kortvarige og kræver mere energi at starte, end man efterfølgende kan høste. Derfor er der et behov for mere viden om partiklernes opførsel i plasmaet, og her kommer sektionen for Plasmafysik og Fusionsenergi ved DTU Fysik ind i billedet. Forskergruppen bruger en såkaldt CTS-diagnostik (Collective Thompson Scattering) til at overvåge de hurtige ion-partikler i fusionsplasmaet. Fra én vinkel sender man radiobølger ind i reaktoren, så bølgerne rammer et bestemt område i plasmaet. Fra en anden vinkel kigger man på, hvordan partiklerne i plasmaet får de samme bølger til at sprede sig. Små ændringer i bølgelængden afslører så retning og hastighed for de hurtige ioner. Forskerne vil i første omgang vide mere om, hvordan affaldsstofferne fra fusionsprocessen opfører sig. Det er nemlig vigtigt at få den overflødige helium-aske af plasmaet, så den ikke forstyrrer fusionen. Senere skal CTS-diagnostikken også fortælle om sammensætningen af deuterium og tritium i plasmaet og hvad balancen betyder for fusionens effektivitet. DTU Fysik og PPFE har budt ind på opgaven i samarbejde med det portugisiske Instituto Superior Técnico (IST). Vinder DTU og IST udbuddet, skal de levere i alt 50 årsværk over fire år i den videre udvikling af CTS-systemet. Heraf står DTU for ca. to tredjedele. Set i forhold til en Storebæltsbro synes jeg egentlig ikke, ITER er så stor en investering. Det er jo over halvdelen af jordens befolkning, der er med til at betale regningen. Søren Bang Korsholm., seniorforske r, DTU Fysik 4
139038_DTU-avisen_6_2013_web
To see the actual publication please follow the link above