DTU indvier tokamak til forskning i fusionsenergi

DTU indviede i fredags et avanceret apparat, der bruges til forskning i og undervisning i kontrolleret nuklear fusion.

Den såkaldte tokamak er den første og eneste af sin slags i Nordeuropa, og den giver DTU's studerende unik mulighed for at studere fusionskraft, en af fremtidens mest lovende energikilder. 

“Om tyve år er olien slut, og der vil være alvorlige restriktioner på brugen af kul på grund af forurening. Hvad gør vi så? Atomkraft er faktisk udmærket, men der er nogle problemer. Fusion, derimod, er både langt grønnere og bedre. Det store spørgsmål er hvornår,” siger forskningschef Mikhail Gryaznevich fra firmaet Tokamak Energy, der har produceret og udlånt den såkaldte tokamak til DTU. 

Ordet tokamak er ligesom Gryaznevich russisk og betyder toroidalt (“donutformet”) kammer med magnetfelt. Forskeren, der denne fredag er i Lyngby for at indvie apparatet i DTU's kælder, har indgraveret ordene “Good luck!” med kragetæer i metalvæggen. Bag den kan DTU's forskere og ingeniører nu eksperimentere med plasma, der ophængt i et magnetisk “bur” kortvarigt når temperaturer på over 100 millioner grader celcius. 

Vigtig strategisk udfordring
Og der er voldsomt behov for, at europæiske forskere arbejder på fusionsenergi, påpeger Leonardo Biagioni fra EU’s Fusion for Energy, der indleder sin tale med at påpege, at Europa dagligt importerer for over en milliard euro energi. 

“Fra et europæisk perspektiv er energi en uhyre vigtigt strategisk udfordring. Vi er afhængige af energi fra Mellemøsten og Rusland, og derfor er vi også særligt følsomme over for geopolitiske ændringer,” fortæller Biagioni under den efterfølgende reception. 

“Vi producerer en masse bæredygtig energi lokalt, men det er stadig omkring 75 procent, der kommer fra ikke-vedvarende energiressourcer,” uddyber Biagioni, der er en del af EU's bidrag til ITER, et gigantisk forskningssamarbejde mellem EU, Rusland, Japan, Kina, Indien, Sydkorea og USA om fusion som bæredygtig energikilde.

Brug for flere forskere 
Derfor er forskning i fusionsenergi særlig vigtigt på vores breddegrader, og Europa fører globalt, når det gælder forskning i fusionsenergi, forklarer Biagioni. 

Men det lille forskningssamfund står over for en generationskløft, som vil grave sig dybere over de næste 10-20 år. Et problem som DTU's tokamak kan blive en del af løsningen på. Der er brug for nye forskere, der specialiserer sig i fusionsenergi, hvis den nuværende målsætning om at gøre fusion til en væsentlig energikilde i 2050 skal opnås. 

Det er også vigtigt for klimapolitikken. Biagioni forklarer, at mens det er realistisk, at omkring halvdelen af europas energi vil være baseret på vedvarende ressourcer i 2040 – måske allerede i 2030 – så bor flere hundrede millioner europæere imellem nordens vind og vand og sydens sol. De har særligt hårdt brug for det såkaldte “base load”, der er uafhængigt af vejr og vind, og som lige nu er 100 procent baseret på enten atomkraft eller fossile brændstoffer.

Her er fusionsenergi særligt lovende. Det er svært at lagre og transportere energi, og derfor kan fusion blive det nye “base load”, som gør det muligt helt at gå bort fra fossile brændstoffer og almindelig atomkraft. 

Mini-reaktor i kælderen
Efter den officielle indvielse går turen til den bygning, hvor Nordeuropas første tokamak står gemt i et kælderrum. Med de mange lange kabler og spoler, der snor sig om det runde chassis i metal, ligner tokamaken en mellemting mellem en af professorens kreationer i “Tilbage fra Fremtiden” og en dykkerklokke fra Tintin. Inden den bliver sat i gang med et højt “klonk”, bliver der spurgt om nogen bruger pacemaker, som de kraftige magneter ville kunne påvirke.

“Man tager to brint-isotoper, varmer dem op til over 100 millioner grader, så de bliver til plasma. Plasma er elektrisk ledende og kan påvirkes af magnetfelter. Så vi laver et magnetfelt, der holder plasmaen væk fra væggene, og lader det hænge i det her donut-formede kammer. Og så har vi en lille sol, der hænger og svæver,” siger seniorforsker på DTU Fysik Søren Bang Korsholm.

Han forklarer, at apparatet i kælderen er en miniatureversion af ITER's tokamak, der lige nu er under konstruktion i Saint-Paul-lès-Durance i Frankrig og ved færdiggørelsen i 2025 vil være verdens næstdyreste bygningsværk.

“Vi har de samme magnetfelter, og vi har plasma, der hænger,” siger Bang Korsholm. 

“Det betyder, at vi kan udvikle teknologi, vi kan studere fysik, og vi kan tiltrække studerende. De kan rent faktisk sidde hernede i kælderen på DTU og starte plasma, forstå, hvilke spoler de skal tænde for at lave målinger, og på den måde få noget erfaring, inden vi sender dem ud i verden.”