För att lyckas med fusionsteknik krävs internationellt samarbete och pengar. För fem år sedan gick det politiskt trögt, flera tvekade. Men nu har det vänt. EU, Asien, Ryssland och USA storsatsar åter på fusion och forskningsreaktorn ITER som byggs i Frankrike. Dessutom har ett rikt matematiskt snille beslutat sig för att stödja fusionsforskning. Så optimismen är stor.
– Det är bara ett halvår sedan läget förändrades. Nu är stämningen helt annorlunda bland fusionsforskarna, säger Tünde Fülöp, professor i Subatomär- och plasmafysik vid Institutionen för fysik på Chalmers.
Tündes kontor ligger i hörnrummet på högsta våningen i fysikhuset. Utsikten sträcker sig från Johanneberg över centrala Göteborg hela vägen bort mot Angered i norr.
I slutet av 1970-talet började idén om fusionskraft, energin som aldrig sinar, bli konkret. Tio år senare planerade ett flertal länder International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER. Tünde själv har varit verksam inom forskningsområdet sedan 1994. Hon leder en internationell forskargrupp inom elektromagnetisk fältteori. Två tredjedelar av gruppen arbetar med fusionskraft, de övriga studerar det som kan ge tillämpningar inom materialfysik och medicin. Om det senare går det att läsamer i Chalmers magasin nr 3 2014.
– Jag minns när de äntligen bestämde att ITER skulle placeras i Cardarache i södra Frankrike. Genast började universitet och samhället runt omkring intressera sig för forskningsområdet, så storsatsningarsom denna skapar ett enormt intresse och kreativitet, berättar Tünde Fülöp.
– Att vi i Sverige är med och satsar är fantastiskt och viktigt. Utan det, så hade vi här uppe i norr varit isolerade. Våra forskningsresultat är internationellt efterfrågade. Vårt arbete är långsiktigt. Men vi räddar inte världen varje dag. Det är den dagliga känslan av flow, och målet att hitta ett alternativ och vara med och lösa klimatfrågan, som driver oss.
Fusionsteknik handlar om att utvinna energi genom att slå samman väteatomer till helium – samma process som driver solen. Om forskarna lyckas skulle tekniken kunna förse oss med ren, ofarlig och koldioxidfri energi. Vilket innebär att klimatfrågan och vår framtida energiförsörjning skulle vara ett stort steg närmare sin lösning. Men det här är svårt och kostsamt.
När Trump tillträdde som president i USA befarade forskarna, med tanke på hur den amerikanske presidenten agerat när det gäller stöd till klimatforskningen, att han även skulle skära i finansiering till fusionsforskningen. USA hade dessutom tidigare hoppat av processen med ITER, men kom tillbaka efter ett par år. Men nu satsar USA stort. Därtill skjuter flera andra länder, både i Europa och Asien, och finansiärer, till pengar.
En av dem är amerikanen James H. Simons. Han är matematiker och före detta kodknäckare vid USA:s försvarsdepartement. Han är dessutom miljardär och känd för sina insatser inom mönsterigenkänning. Via sin stiftelse, Simons Foundation, satsade han nyligen pengar på ett projekt som handlar om att använda avancerade optimeringsmetoder för att hitta bättre konfigurationer för en viss typ avfusionsreaktorer. Projektet leds bland annat av Chalmersalumnen Per Helander, professor på Max-Planck-institutet för plasmafysik i Greifswald, med samarbetspartners i USA.
– Det här sker i väldigt stor konkurrens, förstås. Att han väljer att investera sina privata pengar ifusionsenergi, visar på optimismen i fältet.
Förhoppningen bland investerare och forskarsamhället världen över är att vi inom 30 år kan ha kommersiella fusionsreaktorer.
Är det möjligt?
– Absolut! I Europa har vi ett flertal experiment som nyligen startat eller är under uppbyggnad. Det största är naturligtvis ITER, med planerad start 2025. I väntan på den så har det tyvärr inte byggts tillräckligt många experiment det senaste decenniet. Så även om forskningen hela tiden tagit stora kliv framåt, har gemene man inte sett några spektakulära resultat, eftersom forskningen på existerande medelstora experiment inte skapar stora rubriker. Men nu har fördämningen brustit och nya spännande experiment har kommit igång världen över, säger Tünde Fülüp.
Reaktorn i Cardarache kommer att vara torusformad, 24 meter hög och 30 meter bred, en så kallad tokamak vilket på ryska betyder ”ringformig magnetisk kammare”. Forskarna behöver ITER för att kunna göra storskaliga experiment.
– För att förbereda för anläggningen bygger Japan, i samarbete med EU ett spännande experiment, JT60-SA, med planerad start 2020. Parallellt händer mycket annat intressant i Europa.
Exemplen Tünde radar upp är både planerade och pågående experiment och projekt i Tyskland,Tjeckien, Frankrike, Italien och England.
– När det gäller ITER så talar man om att det ska bli nettoenergi först år 2035, säger Tünde, har man en skinande ny bil så vill man vara försiktig från början.
På andra sidan Atlanten händer det också mycket. Vid Massachusetts Institute of Technology, MIT, ska forskarna bygga ett kompakt experiment med högtmagnetfält, SPARC. De kommer att använda magnetfältspolar konstruerade av högtemperatursupraledare, som klarar mycket högre magnetfält än tidigare. Ju högre magnetfält desto mindre är den storlek som behövs för en viss fusionseffekt. Förhoppningen är att SPARC ska producera nettoenergi ungefär samtidigt som ITER.
Tünde menar på att fusionsforskarna som verkar vid MIT är bland de bästa i världen.
– Men här är jag inte objektiv, jag har en ”soft spot” för MIT.
På den avslutande frågan om vad investerarna hoppas få tillbaka då forskningen inom området är väldigt långsiktig, så menar Tünde Fülöp, att även om fusionsteknik inte blir lönsam i det närmaste så vet investerarna att magneterna i reaktorerna som kan komma till nytta inom industri och medicin. Dessutom finns en enorm global marknad om och när tekniken är redo.