Artikler > Teknologi

HELION Atomkraft med fusjon gir elektrisitet direkte

Av Einar Eldøy 5.1.2023

Atomkraft fra fusjon går framover - det blir en helt ny verden, eller blir vi lurt igjen ...

Fusjon er problematisk - det er ikke enighet om at det mulig å få til. Men det er mange prosjekter i gang i verden. De som er interessert får følge med og se hva som skjer.

Bildet viser produksjonsfolk som installerer elektromagnetiske viklinger for en Polaris formasjonstest for firmaet Helion. Polaris er reaktoren som Helion forventer skal vise netto elektrisitet fra fusjon i 2024. En slik visning vil radikalt forbedre utsiktene for å få elektrisitet fra fusjon inn på nettet før 2030.

Helions atomkraftprosjekt har som mål å gi strøm direkte uten damp og turbiner. Forskning på atomkjerneprosesser der atomkjerner smelter sammen i fusjon og avgir varme har pågått siden omtrent 1950. Helion har sin egen tilnærming - ingen damp, for de vil inn i framtida. De bruker hydrogen isotopet deuterium som brennstoff - det finnes i havet i mengder, nok til milliarder av år med energi uten utslipp.

Fusjon er inne i ingeniør- og montasje-fasen nå

Fysikerne har skaffet kunnskapen om atomfusjon, nå er det fusjons-ingeniørene som må fikse å få alle bitene til å fungere sammen.

Verdens fusjons-ingeniører er kommet så langt at det ser ut til at de har realiserbare prosjekter. Vi kan snart få overskuddskraft ut fra prototyper om et par år, og praktiske reaktorer om om 5-10 år kanskje - altså elektrisitet fra fusjonsreaktorer. Noen fusjonsreaktorer lager elektrisk strøm direkte, andre reaktorer lager varme som går via vanndamp, turbiner og generatorer. Ingen av dem har avfall av betydning og ingen utslipp av gasser.

Solas produksjon er den antatte modellen

Modellen eller drømmen som ligger bak er prosessene på solen der de sier at Solas store masse skaper enorm gravitasjon og trykk, og vi får fusjonsprosesser med temperaturer på 100 millioner grader og mer. Hydrogen omformes her til nye isotop-former og det utvikles enorm varme som gir oss solas lys. Slik skal det også forløpe i fusjonsreaktorene.

Situasjonen nå er at det finnes realiserbare prototyper på fusjonsreaktorer

Det er ingen som har fått til fusjon som kan brukes i praksis. Det er omtrent 100 prosjekter og institusjoner over hele verden som prøver å få til fusjonsreaktorer, både kommersielle firmaer og forskningsinstitutter. Det handler om å fjerne motkrefter i atomkjerner og få til sammensmelting av atomkjerner og frigjøring av energi. Tenning og kontroll av plasma med høy temperatur er sentralt i arbeidet.

Firmaet Helion prøver å få til en liten reaktor med kapasitet 50 MW

Helion er spesiell og tenker på sin egen måte. De har laget 6 versjoner av sin fusjonsreaktor, og er i gang med nummer 7 som skal bli en demo reaktor og lage overskudd av strøm. Det skal skje snart, om 3-4 år kanskje. Så kommer den kommersielle versjonen - om en del år. Forskere og utviklere har holdt på med fusjon siden omtrent 1950 og er ennå ikke i mål. En amerikansk installasjon har i 2022 klart et slags overskudd av strøm en meget kort periode - sekunder.

Kort omtale av Helions annerledes metode

Helion har en pulsbasert fusjon som lager elektrisitet direkte via magnetisering. Fusjonsbrenselet er deuterium og helium3 som injiseres som gass inn i Helions formasjonskammer. Her blir gassene supervarmet til en ionisert gass og blir til plasma. Et stort antall ladede kondensatorer sender elektrisitet til elektromagneter som er lagt rundt Helions reaktorkammer. Magnetene gjør plasmaet magnetisk og energien holder plasmaet på plass med felt reversering.

Et eget magnetisk felt genereres i begge ender av reaktoren, og begge disse feltene kan styres mot hverandre i stor hastighet. Tetthet og trykk øker, og man oppnår temperaturer på over 100 millioner grader. Da får man elektroner som overvinner den elektrostatiske frastøtingen mellom elektroner og gjør det mulig for elektronene å komme nær hverandre slik at fusjoner oppstår. Fusjonene styrker det elektriske feltet i plasmaet og kraften tas ut som elektrisk energi direkte. Det oppstår en fluksforandring som induserer elektrisk strøm i magnetene rundt reaktoren. Prosessen gjentas ved styring av pulsenes repetisjonsfrekvens med elektronikk - såkalt kraftelektronikk.

Helion lager strøm direkte uten utslipp og avfall

Det finnes detaljerte videopresentasjoner av Helions reaktor flere steder på nettet. Dette helt anneledes systemet, som er relativt lite med sine 50 MWe, har null utslipp, og kan kanskje ha en sjanse til å lykkes. Helion sier at en klar forutsetning for å få reaktoren til er utviklingen innen kraftelektronikk med styring og pulsing ved superkorte intervaller/høye frekvenser. De legger også stor vekt på begrepet Field Reversed Configuration (FRC) der felt bygges opp og får styrt retning med kontrollert frekvens.

Atomkraft fra fusjon tar lang tid å utvikle. Helion har valgt anneledes metode. Noen hevder fusjon ikke er mulig.

Norge er ikke deltaker i utviklingen av atomkraft, ikke som forsker, praktisk utvikler eller som observatør. Det er en skam.

Linker

Helion Energy

USA White House - commercial fusion

WIKI.FUSENET

ITER

Bilde Helion