Stjärnornas eld ska tända kraftverken
Efter sju decennier av drömmar närmar sig fusionsenergin verkligheten
I södra Frankrike bygger 35 nationer världens största vetenskapliga maskin. ITER ska visa att samma process som driver solen kan tämjas på jorden – och en våg av privata bolag tror att de kan göra det snabbare.
Uppläst av tidningens berättarröst
Att bygga en stjärna på jorden
I kärnan av varje stjärna pressas vätekärnor samman under ofattbart tryck och värme. Vid kollisionerna smälter de samman till helium, och en liten del av massan förvandlas till energi enligt Einsteins mest kända ekvation. Det är fusion – universums egen energikälla.
Att återskapa processen på jorden har varit en av ingenjörskonstens största drömmar sedan 1950-talet. Fördelarna är lockande: bränslet – isotoperna deuterium och tritium – kan utvinnas ur vanligt vatten och litium, reaktionen släpper inga koldioxidutsläpp, och till skillnad från fission kan processen inte löpa amok. Stör man plasman slocknar den helt enkelt.
Haken är att det är fruktansvärt svårt. För att atomkärnorna ska övervinna sitt elektriska motstånd måste plasman hettas upp till över 100 miljoner grader – tio gånger varmare än solens inre. Inget material i världen tål den temperaturen, så plasman måste sväva fri, instängd av kraftfulla magnetfält i en ringformad kammare: en tokamak.
ITER – mänsklighetens dyraste experiment
Utanför byn Saint-Paul-lez-Durance i Provence växer sedan 2010 fram det mest ambitiösa energiprojektet i historien. ITER, som betyder "vägen" på latin, är ett samarbete mellan 35 nationer – EU, USA, Ryssland, Kina, Indien, Japan och Sydkorea. Projektets mål är att bevisa att fusion kan ge mer energi ut än som stoppas in: 500 megawatt fusionsvärme från 50 megawatt tillförd effekt, en förstärkning som forskarna kallar Q=10.
Siffrorna bjuder på perspektiv. Tokamaken väger 23 000 ton. De supraledande magneterna – kylda till nära absoluta nollpunkten medan de omsluter ett plasma varmare än solen – är så kraftfulla att de lyfter ett hangarfartyg. Vakuumkammaren byggs samman av nio sektorer tillverkade i olika länder och måste passa ihop med millimeterprecision.
Projektet har dock dragits med förseningar och kostnadsökningar. Kostnaden uppskattas numera till över 20 miljarder euro, och den första fullskaliga driften med deuterium-tritiumplasma väntas tidigast i slutet av 2030-talet. ITER:s generaldirektör Pietro Barabaschi, som tillträdde 2022, har varit ovanligt öppenhjärtig om att tidtabellen spruckit – men också om att projektet är oersättligt: ingen enskild nation eller företag hade kunnat bygga det.
Milstolpar som redan nåtts
Även om den kommersiella fusionsreaktorn ännu saknas har forskningen passerat flera historiska gränser. Vid National Ignition Facility i Kalifornien lyckades forskare i december 2022 för första gången få en fusionsreaktion att avge mer energi än laserenergin som träffade bränslekapseln – så kallad tändning. Bedriften har upprepats med allt större marginal.
Vid europeiska JET-anläggningen i Oxfordshire – som efter fyrtio år avslutade driften 2023 – sattes rekord i producerad fusionsenergi: 69 megajoule under en enda urladdning. Och i Greifswald i norra Tyskland har experimentreaktorn Wendelstein 7-X, av den alternativa stellaratortypen, visat att plasman kan hållas stabil i långa, kontinuerliga pulser.
Privata bolag rusar förbi
Det som länge var statliga storprojekt har fått sällskap av en privat guldrusch. Sedan 2020 har fusionsbolag världen över tagit emot motsvarande tiotals miljarder kronor i riskkapital. Främst i leden springer Commonwealth Fusion Systems, spin-off från MIT, som i Devens, Massachusetts, bygger reaktorn SPARC. Nyckeln är en ny generation supraledande magneter av materialet REBCO, som tillåter betydligt starkare fält – och därmed mycket mindre och billigare reaktorer.
Bolagets plan: SPARC ska visa nettoenergi i slutet av 2020-talet, och demonstrationskraftverket ARC ska leverera el till nätet i början av 2030-talet. I samma anda bygger amerikanska Helion, brittiska Tokamak Energy och tyska Marvel Fusion egna varianter – tokamaker, stellaratorer, laserfusion och mer exotiska koncept. Kritiker påpekar att privata tidtabeller genom historien varit för optimistiska, men även skeptikerna medger att tempot i fältet aldrig varit högre.
Sverige i bakgrunden – och i framkanten
Svensk fusionsforskning bedrivs inom det europeiska samarbetet EUROfusion, bland annat vid KTH och Chalmers, med fokus på plasmanära väggmaterial, diagnostik och teoribildning. Den svenska industrin bidrar också till ITER:s leveranskedjor. Forskare vid Uppsala universitet har dessutom undersökt neutronaktiverade material – en av de praktiska frågor som måste lösas innan fusion blir vardagsel.
Vad återstår
Även med de senaste genombrotten kvarstår stora hinder. Tritium, den ena bränsleisotopen, är extremt sällsynt; framtida reaktorer måste "föröka" sitt eget tritium i mantlar av litium kring kammaren – en teknik som ännu inte testats i skala. Reaktorväggarna utsätts för en neutronström som bryter ner stål på atomnivå, och inget material har hittills bevisats klara decennier av drift. Och slutligen måste allt detta göras till ett pris som konkurrerar med annan el.
Det gamla skämtet att fusion alltid ligger trettio år bort har förlorat sin sting. Frågan är inte längre om fusion fungerar – tändningen vid NIF och rekorden vid JET har avgjort den saken – utan vem som först bygger maskinen som gör det lönsamt. I Provence reser sig långsamt svaret från den offentliga världen. I Massachusetts hävdar de privata utmanarna att de hinner före.
Källor
- ITER Organization, ITER – the largest fusion experiment in the world (2025)
- Lawrence Livermore National Laboratory, Achieving fusion ignition at the National Ignition Facility (2022)
- EUROfusion / UKAEA, JET sets new fusion energy record (2024)
- Commonwealth Fusion Systems, SPARC and the high-field path to fusion (2024)
- Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, Wendelstein 7-X stellarator programme (2023)
Ställ frågor om "Stjärnornas eld ska tända kraftverken". Svaren bygger på tidningens egna artiklar.
