Fusionsenergi Kan vi skabe en sol på Jorden?

Ved ph.d. Alexander Simon Thrysøe, DTU

Løsningen på fremtidens bæredygtige energiforsyning kan være at kopiere naturens egne kraftværker – stjernerne – i maskiner her på Jorden. Fusion – den proces, der driver Solen og de andre stjerner – kan nemlig give ubegrænset, sikker og CO₂-fri energi.

I denne forelæsningsrække dykker vi ned i udviklingen af fusionsenergi og den fysik, der ligger bag. Vi skal forstå kernefysikken og de maskiner, der kan holde et 200 mio. grader varmt fusionsplasma svævende, samt få et overblik over den nyeste udvikling i både det store internationale forskningsprojekt ITER og de alternative veje til fusion, som har åbnet sig inden for de seneste par år.

Program:

1: Fusion fra stjernerne til Jorden
Første forelæsning introducerer begrebet fusionsenergi med udgangspunkt i opdagelsen af stjernernes energiproduktion for omtrent 100 år siden. Vi prøver at forstå de fysiske processer, atomkernerne gennemgår i fusion og lærer blandt andet, at hvis vi skal lave fusion her på Jorden, skal vores brændstof være over 10 gange varmere end Solens centrum. For at beskrive stof ved den temperatur er vi nødt til at introducere en ny tilstandsform – plasma.

Forelæsning 2: Maskinen der kan holde en stjerne
Hvordan holder man fast på noget, der er 200 mio. grader varmt? I denne forelæsning hører vi om, hvordan indeslutning af fusionsplasma i hele fusionsforskningens historie har været, og stadig er, et centralt forskningsemne. Vi skal også se eksempler på, hvordan man varmer noget op til så høj en temperatur, og hvordan man egentlig måler temperaturen af et plasma. Og så skal vi forstå princippet i den mest succesfulde maskine til at fastholde det varme brændstof, nemlig en maskine kaldet en tokamak.

Forelæsning 3: Vejen til fusionsenergi
I den sidste forelæsning tager vi temperaturen på nutidens fusionsforskning. I de seneste år har der været adskillige fusionsrekorder, som har bragt os tættere på at realisere fusionsenergi. Samtidig er Danmark med i et stort internationalt samarbejde om at bygge verdens største tokamak, ITER, som skal vise, at vi kan få et overskud af energi fra fusion. Og så har flere nye spillere – private firmaer og nationale projekter – meldt sig ind i kampen om at være med til at bane vejen til fusionsenergi.