Med udfasningen af fossile brændstoffer som kul, olie og naturgas ser vi os om efter nye og bæredygtige løsninger, der stabilt kan levere strøm som supplement til fluktuerende sol- og vindenergi. Her kan fusionsenergi blive en afgørende del af fremtidens energisystem.
I en tid med dystopiske klimaforudsigelser er det rart med nogle lyspunkter. Fx kan fusionsenergi blive en del af løsningen til at producere el til vores hverdag - uden udledning af drivhusgasser, med uudtømmelige brændstofressourcer og uden risiko for radioaktive udslip eller nedsmeltning. Det primære affald efter elproduktion på et fusionskraftværk vil være selve de indre dele af kraftværket. De vil være radioaktive; men allerede efter 100 år vil den radioaktivitet være henfaldet. (læs mere her: Kan fusionskraftværker være farlige?).
Hvorfor kan vi få brug for fusionsenergi?
Globalt set kommer to tredjedele af vores elektricitet stadig fra fossile brændstoffer (tal fra 2019). Samtidig stiger verdens elforbrug på grund af flere mennesker, øget velstand, AI og overgangen til fx elbiler. Solceller og vindmøller bruges i stigende omfang, men dækker lige nu under 10% af Verdens elproduktion. Samtidig er de afhængige af vejret, så hvad gør vi, når solen ikke skinner, og vinden ikke blæser?
I dag bruger man på verdensplan primært fossile brændstoffer som backup i sådanne situationer. Men fusionsenergi kan i stedet for bruges som mere klimavenlig backup. Dermed vil fusionsenergi i fremtiden kunne supplere sol og vind i et bæredygtigt energimix og sikre stabil og pålidelig elektricitet – uanset vejret.
Smartgrid og supergrid: Fremtidens elnet
I tillæg til udviklingen af flere og nye backup løsninger såsom fusionsenergi, er det også nødvendigt udbygge og forny elnettet under udfasningen af fossile brændsler. To mulige løsninger er smartgrid og supergrid, som vil være nødvendige med en stor andel vind- og solenergi i vores elnet.
- Smartgrid: Et intelligent elnet, hvor data kommunikeres i realtid. Det sikrer, at elektricitet flyttes fra områder med overskud til områder med mangel. Eksempelvis kan elbiler oplades automatisk om natten, når vinden blæser og energien er billigst.
- Supergrid: Et udvidet elnet, der forbinder lande og kontinenter. Elektricitet fra store solcelleparker i ørkener skal lagres og transporteres til byer tusindvis af kilometer væk med minimale energitab. Dette vil gøre det lettere at integrere fluktuerende, vedvarende energikilder.
Fremtidens bæredygtige elnet?
Hvis fusionsenergi bliver en realitet, kan et enkelt fusionskraftværk forsyne op til 2,4 millioner husstande med elektricitet.
En af flere fordele ved fusionsenergi er, at det ikke kræver så meget plads. Flere lande i blandt andet Europa har allerede pladsmangel i forhold til natur, biodiversitet og menneskeskabte aktiviteter.
Der er stadig mange teknologiske udfordringer før vi kan bygge det første fusionskraftværk, men der arbejdes intenst på det i mange lande verden over – både i privat og offentlig regi. Fusionsenergi er ikke tænkt som en erstatning for sol og vind, men som et vigtigt supplement i fremtidens energimix.
Fusionsenergi kan udvikles til at være en vigtig del af de løsninger, der kan sikre en ren og stabil energiforsyning til kommende generationer – og det er en tanke, der giver håb for fremtiden.
Af videnskabsjournalist Karina Goyle
”Fusionskraftværker vil kunne bruges til at lave både grøn elektricitet og hydrogen i fremtiden, så vi ikke er afhængige af processer, der udleder CO2”.
Det fortæller Lea E. Nielsen, som er fysik og ingeniørvidenskabsstuderende på DTU. Hun er ved at afslutte sit fagprojekt på tredje semester. Lea har sammen med sin medstuderende Nicklas S. Rueløkke undersøgt, hvordan varmen fra et fusionskraftværk kan bruges i en såkaldt termokatalytisk proces.
”Termokatalyse er en alternativ måde at lave hydrogen på, som man kan lave direkte fra den termiske energi, som skabes på et fusionskraftværk. På den måde behøver man ikke først at producere elektricitet til en elektrolyseproces”, fortæller Lea.
Ligesom alle andre termiske kraftværker, vil et fusionskraftværk generere strøm ved at bruge varme (fra fusionsprocesserne) til at drive en turbine - forbundet til en generator.
Temperaturen af kølemidlet i et fusionskraftværk vil være markant højere end for andre kraftværkstyper. Det betyder, at man kan bruge overskudsvarme direkte til den termokatalytisk proces.
Udover hydrogenproduktion fra termokatalyse vil varmen fra fusionsenergi potentielt også kunne bruges i f.eks. stål- eller cementindustrien, til afsaltning af havvand til drikkevand, eller som fjernvarme. Fusionsenergi et altså potentielt meget mere end produktion af elektricitet.