Fusionsenergi?

Vi lever i en absurd värld där världens politiker använder ofantliga summor på att utan vetenskapliga och tekniska kunskaper försöka lösa ett ickeproblem d.v.s. ”den globala uppvärmningen”.  Lösningen är som man kan vänta sig absurd. En hörnsten i den politiska lösningen är användning av vindkraft som industrialiserar ofantliga arealer tidigare relativt orörd natur. Följden är extrem naturförstörelse och stora risker för utrotningshotade djur bl.a. örnar som inte är vana att reagera på hot uppifrån …

Jag råkade av en slump stöta på en relativt lång video som behandlar ny teknik på supraledningens område. Man har under de senaste åren lyckats utveckla supraledare som tillåter ungefär tio gånger högre magnetisk fältstyrka jämfört med magneter man använder på t.e.x. testreaktorn ITER. Resultatet varkar vara att man kan krympa ITER kraftigt vilket gör en testreaktor hanterlig och egentligen väldigt billig t.o.m. jämfört med konventionella fissionskraftverk. Målet är en första kommersiell testreaktor inom några år byggd med hjälp av 3d utskrivna metallkomponenter d.v.s. samma teknik Space X har använt vi tillverkningen av motorer. 3d utskrivna komponenter tillåter att kylkanaler kan byggas in i komlicerade komponenter med mycket små tekniska problem och till låg kostnad.

En konventionell Tokamak fusionsreaktor utnyttjar ett kraftigt magnetfält till att hålla det extremt heta plasmat samlat utan att det rör vid reaktorns väggar. Man har haft stora problem med många typer av instabiliteter där t.ex. plasmat inne ireaktorn plötsligt slår knut på sig själv så att inneslutningen förstörs och plasmat nuddar vid reaktorkärlet. Resultatet blir att plasmat förorenas och via strålning förlorar mera energi vilket leder till att plasmat kallnar och ingen fusionsreaktion är möjlig.

Det har visat sig att problemen har blivit lättare att hantera ju högre magnetfältstyrka man har.

Fusion_power_versus_field.png

Energivinsten d.v.s. förhållandet mellan insatt elektrisk energi till plasmat och den genererade fusionsenergin skalas med magnetfältet i tredje potens d.v.s. B³. Om det nu visar sig att det pålitligt går att konstruera magneter som är 10 ggr kraftigare än tidigare så ökar energivinsten med en faktor på 1000x vilket gör att reaktorn kan krympas kraftigt med samma energiutbyte som den tidigare generationens reaktorer. Resultatet är att reaktorn blir mycket billigare att bygga och ny teknik gör att reaktorn kan byggas modulärt vilket i hög grad förenklar service.

En fusionsreaktor av den beskrivna typen använder en blandning av Deuterium D och Tritium T som bränsle. Tritium är en isotop som inte finns på jorden i tillräckliga mängder. Däremot så kan man producera tritium genom neutronbestrålning av t.ex. Litium. Då en fusionsreaktor har startats så kommer den att producera mera tritium än vad den förbrukar d.v.s. man kan producera tritium för start av nästa reaktor o.s.v. Deuterium finns i jordens oceaner för hundratals miljoner års förbrukning. Om mänskligheten i en framtid efter hundratals miljoner års energiproduktion börjar lida brist på deuterium så finns det gasgiganter i solsystemet från vilka man kan utvinna deuterium…

Hur mycket bränsle skulle en 1000 MW fusionreaktor kräva jämfört med ett stort kolkraftverk med samma effekt? Kolkraftverket kräver ungefär 2,7 miljoner ton (2700000000 kg) kol per år. Ett motsvarande fusionskraftverk kräver ca 250 kg bränsle av vilket ungefär hälften är deuterium som finns i havsvatten och resten tritium. Man uppskattar att totalmängden tritium i hela världen idag är ungefär 30 kg. En fusionsreaktor kommer dock att producera tritium genom att bestråla Litium. Det behövs alltså en relativt liten mängd tritium för att starta reaktorn varefter den själv producerar det tritium den behöver och mer därtill.

Notera att det verkar sannolikt att extremt kraftiga magneter också kommer att göra det lättare att producera fusionsenergi med andra metoder. Jag tänker t.ex. på Bussards Polywell Polywell elektrostatiska fusionsreaktor.  Polywell reaktorn skalar i förhållande till B-fältet och radien med:

PfBR³

Det blir mycket intressant att se vilken effekt den nya teknologin har på fusionens område!

 

 

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut /  Ändra )

Google-foto

Du kommenterar med ditt Google-konto. Logga ut /  Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut /  Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut /  Ändra )

Ansluter till %s


%d bloggare gillar detta: