Nya Zeeländska företag närmar sig obegränsad fusionsenergi

(CLO) I ett lager i Nya Zeelands huvudstad Wellington försöker ett nystartat företag återskapa energin hos en stjärna på jorden med hjälp av en ny typ av fusionsreaktor.

Vad är fusionsenergi?

Företagets mål är att producera kärnfusion, en form av praktiskt taget obegränsad ren energi som skapas genom exakt motsatt reaktion mot världens nuvarande kärnkraft.

Det betyder att istället för att klyva atomer, kombinerar kärnfusion dem på samma sätt som solen skapar energi. Detta skapar en kraftfull energiexplosion som möjliggörs genom att använda det vanligaste grundämnet i universum: väte.

OpenStar Technologies kärnfusionsreaktor i Wellington, Nya Zeeland. Foto: OpenStar Technologies

Tidigare denna månad meddelade OpenStar Technologies att de hade skapat ett överhettat plasma vid cirka 300 000 grader Celsius – ett stort steg på vägen mot att producera fusionsenergi.

”Den första plasman var ett verkligt viktigt ögonblick”, sa Ratu Mataira, grundare och VD för OpenStar, eftersom den markerade företagets systems funktion.

Det tog företaget två år och cirka 10 miljoner dollar att uppnå detta, tillade han, med målet att göra fusionsenergiteknik billigare och snabbare.

OpenStar är ett av få startups som driver forskning och utveckling inom fusionsenergi, med målet att kommersialisera det, även om det inte är helt bevisat ännu.

Fusionsenergiföretag har lockat till sig mer än 7,1 miljarder dollar i finansiering, enligt Fusion Industries Association. Men experter varnar för att vägen framåt fortfarande är lång och utmanande.

Fusion – samma process som driver solen och andra stjärnor – kallas ofta för den "heliga graalen" inom ren energi: den är praktiskt taget obegränsad, förorenar inte miljön och producerar inte farligt radioaktivt avfall som fissionsreaktioner i dagens kärnkraftverk.

Detta är ett enormt steg framåt i hanteringen av den eskalerande klimatkrisen. Det kan tillhandahålla tillförlitlig och kontinuerlig energi utan att behöva bygga en massa ny infrastruktur. Det innebär att vi kan byta till ren energi utan att störa vår nuvarande livsstil.

Att generera fusionsenergi på jorden är dock en extremt stor utmaning.

Ny fusionsteknik

Den vanligaste tekniken involverar en reaktor som kallas tokamak, som laddas med två former av vätgas – deuterium, som lätt finns i havsvatten, och tritium utvunnet från litium.

Temperaturerna inuti en tokamak når 150 miljoner grader, 10 gånger varmare än solens kärna. Under dessa extrema temperaturer kolliderar väteisotoper i plasmat, vilket får dem att smälta samman och skapa en enorm mängd energi.

Tokamakens magnetfältspolar hjälper till att hindra plasman från att vidröra enhetens väggar.

OpenStars teknik är dock tvärtom. Istället för att ha plasma inuti en magnet, har den magneter inuti plasma.

Animering inuti OpenStars reaktor. Foto: OpenStar Technologies

Dess reaktor har en kraftfull magnet upphängd inuti en vakuumkammare som är cirka 4,5 meter bred. Detta arrangemang inspirerades av naturfenomen som jordens magnetfält.

Fysikern Akira Hasegawa kom på konceptet på 1980-talet, baserat på sin forskning om plasma runt Jupiter. Den första maskinen som tillämpade dessa principer byggdes vid MIT, i samarbete med Columbia University, och togs i drift 2004, men stängdes av 2011.

”Fördelen med den här reaktorn är möjligheten att snabbt iterera och förbättra prestandan mycket snabbt”, sa Mataira. Jämfört med en tokamak är OpenStars teknik enklare och lättare att reparera om något går fel.

OpenStar har samlat in 12 miljoner dollar och förbereder sig för en större finansieringsrunda, med målet att bygga ytterligare två prototyper under de kommande två till fyra åren.

Fusionsenergi blir alltmer genomförbar

OpenStar är bara ett av många fusionsföretag som har dykt upp under de senaste fem åren. Länder som Kina, USA och Sydkorea driver också forskning och byggnation av fusionsreaktorer, alla med viss framgång.

Korea Advanced Superconducting Tokamak Research Facility (KSTAR), känd som den "artificiella solen", vid Korea Institute of Fusion Energy. Foto: AFP

”Området växer så snabbt att privata investerare är villiga att investera för att påskynda forskningen och utvecklingen av denna teknik”, säger professor Gerald Navratil från Columbia University.

Commonwealth Fusion Systems, en ledande aktör inom tokamakteknik, har samlat in mer än 2 miljarder dollar. Samtidigt strävar andra företag som OpenStar och Zap Energy efter mer unika metoder. Zap Energy fokuserar på att utveckla en kompakt, skalbar reaktor som använder elektriska pulser för att skapa plasma.

Företag inom området erbjuder svar på frågan ”När kommer fusionskraften att vara redo?” OpenStar förutspår sex år. Commonwealth Fusion säger tidigt 2030. Zap Energy svarar på liknande sätt.

Den brittiska atomenergimyndigheten säger dock att kommersialisering av fusionsenergi inte kommer att vara möjlig förrän under andra hälften av detta århundrade, på grund av enorma vetenskapliga och tekniska utmaningar.

Navratil sa att startups ibland tenderar att "överdriva vad de kan göra". Att gå från teori till praktik, särskilt att bygga ett säkert och tillförlitligt energisystem, är en komplex process.

Mataira tror dock att kapplöpningen om att utveckla fusionsenergi kommer att skapa en levande konkurrensmiljö där företag lär av varandra och arbetar tillsammans för att påskynda framstegen.

Ha Trang (enligt CNN)

Källa: https://www.congluan.vn/cong-ty-new-zealand-tien-gan-toi-nang-luong-nhiet-hach-vo-han-nho-cong-nghe-moi-post323721.html