Bændablaðið - 13.01.2022, Blaðsíða 20

Bændablaðið | Fimmtudagur 13. janúar 202220
Kínverjar virðast smám saman
vera að ná forskoti við að virkja
kjarnasamrunaorku. Nýjasta
fréttin af afrekum þeirra á þessu
sviði birtist í kínverska ríkisfjöl-
miðlinum Xinhua News Agency
fimmtudaginn 30. desember.
Í fréttinni segir að kjarna­
samrunakljúfur í Kína hafi sett
nýtt met í að halda stöðugum við­
varandi háum hita í plasma sem
var fimm sinnum heitari en sólin í
17,6 mínútur, eða í 1.056 sekúndur.
Kjarna samrunaofninn Experimental
Advanced Superconducting
Tokamak (EAST), líka kallaður
„counterfeit sun“ eða gervisól, náði
hitastigi upp á 70 milljón gráður
á Celsíus meðan á tilraununum
stóð, samkvæmt frétt Xinhua News
Agency. Þetta er sagður sjö sinnum
meiri hiti en er á sólinni.
Endanlegt markmið þróunar
gervisólar er að skila nær
takmarkalausri hreinni orku með
því að líkja eftir náttúrulegum
fyrirbærum sem eiga sér stað inni
í stjörnum við samruna vetniseinda.
„Nýleg aðgerð leggur traustan
vísindalegan og tilraunagrundvöll
að rekstri kjarnasamruna,“ sagði
Gong Xianzu, vísindamaður við
Plasma Physics Institute of the
Chinese Academy of Sciences, sem
leiddi nýjustu tilraunina, við Xinhua.
EAST verkefnið hefur þegar kostað
Kína meira en 700 milljarða punda
samkvæmt frétt Independent.
Lin Boquiang, umsjónarmaður
fyrir orkuhagfræðirannsóknir við
Xiamen háskólann, bendir þó á að
það muni taka mjög langan tíma
áður en starfhæfur kjarnasamrunaofn
verði til úr þessum prófunum.
Merkur áfangi náðist
á síðasta sumri
Í júní 2021 tókst kínverskum vísinda­
mönnum að líkja eftir orkumyndun
sólarinnar og settu þá nýtt met. Náðu
þeir þá að halda 120 milljón gráðu
hita á Celsíus í segulsviði í 101 sek­
úndu. Það var 20 sekúndum lengur
en áður hafði tekist. Sömuleiðis
tókst að koma hámarkshita upp í
160 milljón gráður á Celsíus, sem
er meira en tífalt meiri hiti en á
sólinni. Þetta afrek kínverskra
vísindamanna var talið gríðarlega
mikilvægt skref í vegferð kínversku
þjóðarinnar í átt að nýtingu á hreinni
og takmarkalausri orku, sem skilur
ekki eftir sig geislavirk úrgangsefni
eins og verður til við kjarnaklofnun
í kjarnorkuverum. Nú, aðeins hálfu
ári seinna, hefur Kínverjum tekist á
ná enn betri árangri. Hvað sem því
líður telja margir sérfræðingar að
enn sé langt í land í að tilraunum sem
skila nothæfum árangri ljúki í Kína.
Taka þátt í ITER-verkefninu í
Frakklandi
Kjarnasamrunateymið í Kína mun
einnig veita tæknilega aðstoð við
annað stórverkefni kjarnasamruna­
orku sem nú er verið að smíða í
Marseille í Frakklandi, en verkefnið
hófst þar 2005. Það er International
Thermonuclear Experimental
Reactor, eða ITER, sem verður
stærsti kjarnasamrunaofn heims
þegar hann verður fullgerður. Hefja
á tilraunir við að búa til ofurheitan
kjarnasamrunaplasma í ofninum
árið 2025. Í ITER á að vera hægt að
framleiða 500 megawatta orku með
kjarnasamruna þar sem einungis 50
megawatta orka fer til framleiðsl­
unnar. Þar taka Kínverjar fullan þátt
ásamt Rússlandi, Bandaríkjunum,
Japan, Indlandi, Suður­Kóreu og
Evrópusambandinu. Þessi risastóri
kjarnasamrunaofn verður 23.000
tonn.
Bretar bjartsýnir og ætla líka að
virkja kjarnasamrunaorku
Bretar hafa verið í sérstakri stöðu við
þetta ITER verkefni eftir útgönguna
úr ESB. Þeir ætla samt einnig að reisa
kjarnorkusamrunaorkuver sem á að
verða hluti af „grænni iðnbyltingu“.
Tilkynnt var um það í nóvember að
verið væri að skoða fimm staðsetn­
ingar fyrir slíkt verkefni, sem nefnt
hefur verið „Spherical Tokamak
for Energy Production“, eða STEP.
Verkefnið miðar að því að frum­
gerð verði smíðuð 2024 og verður
hún mun minni og ódýrari í sniðum
en hefðbundnir Tokamak ofnar og
allt að 100 sinnum minni en ITER
í Frakklandi.
Í framhaldinu á kjarnasamruna­
orkuver að fara að skila orku til
heimila fólks í Bretlandi um eða
upp úr 2040, samkvæmt heimasíðu
STEP verkefnisins.
Kjarnasamrunaofn Breta byggir
á sömu grunnhugmynd og Tokamak
ofnarnir í Kína og Frakklandi, fyrir
utan að þeir eru hringlaga en ekki
eins og kleinuhringir í laginu. Með
hringlaga ofni telja breskir vísinda­
menn að auðveldara verði að ná fram
meiri skilvirkni segulsviðsins sem
halda á ofurheitum plasmanum stöð­
ugum án þess að hann snerti veggi
ofnsins.
Fleiri útgáfur af Tokamak ofnum
hafa verið kynntar, eins og laser­
knúinn kjarnasamrunaofn Lockheed
Martin í Bandaríkjunum.
Góður árangur í hönnun
ofurleiðara
Þann 19. desember síðastliðinn
kynnti háskólinn í Twente (UT) í
Hollandi að rannsóknarteymi hans
hafi náð merkum áfanga í þróun
kjarnasamrunaofna með hönnun
á snjöllu, öflugu og ofurleiðandi
köðlum. Geta þeir skapað ótrú­
lega sterkt segulsvið til að stjórna
mjög heitu, orkumyndandi plasma
og leggur grunninn að skilvirkum
kjarnasamruna. Eru kaplarnir færir
um að standast gríðarlega krafta inni
í kjarnaofninum í mjög langan tíma.
Aukinn endingartími ofurleiðara
og bætt stjórn á plasmanum er sögð
FRÉTTASKÝRING
Hörður Kristjánsson
hk@bondi.is
með bjartsýnisbústi frá Kína
ITER kjarnasamrunaorkuverið sem verið er að reisa í Marseille í Frakklandi, Mynd / ITER Á þessari mynd sést að ofninn í ITER orkuverinu er engin smásmíði.
Kjarnasamrunaofn Kínverja, Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST). Myndir / Chinese Academy of Sciences
Ýmsar hugmyndir hafa komið fram um smíði kjarnasamrunaofna eins og
þessi frá bandaríska fyrirtækinu Lockheed Martin.
Skýringarmynd af kjarnasamruna.