/forskning

Canadiere: Vi kan skabe billig fusionsenergi med lydbølger

Glem den mindst 40 milliarder kroner dyre ITER-reaktor. For blot fem milliarder kroner hævder et canadisk firma at kunne frembringe fusionsenergi. Det er usikkert, om reaktoren virker, men Risø-forsker ser gerne ideen prøvet af.

Klik for at se billedet i stort

Fusionen opnås ved at lade kuglen rotere så hurtigt, at der dannes et vortex midt i den flydende blanding af litium og bly. To plasmaringe af hydrogenisotoperne deuterium og tritium indføres herefter i dette vortex, hvorefter 220 stempler hamrer ind i siden på kuglen. Derved dannes en trykbølge, der får plasmaringene til at fusionere til helium. (Illustration: General Fusion)


Læs også

Læs mere om

Dokumentation

Af Michael Tornsberg, torsdag 06. aug 2009 kl. 07:18

Det canadiske firma General Fusion er begyndt arbejdet med en prototype til en reaktor, der skal skabe fusionsenergi ved hjælp af lydbølger.

Dermed har den internationale fusionsreaktor ITER, der bygges i Sydfrankrig og har til formål at bevise, at fusionsenergi er en realistisk energikilde engang i fremtiden, fået en ny konkurrent.

Ifølge General Fusion kan prototypen være klar inden for de næste ti år, og fordi teknologien bygger på langt billigere komponenter, forventer firmaet oven i købet med at kunne bygge den prototype for under fem milliarder kroner. Ind til nu har General Fusion modtaget 70 millioner kroner i støtte.

Til sammenligning anslås ITER indtil videre at komme til at koste op mod 40 milliarder kroner. Et beløb, der for øjeblikket er ved at blive revideret, og kan ende med at blive endnu højere.

Pneumatiske stempler starter reaktionen
Prototypereaktoren kommer til at bestå af en metalkugle med en diameter på omkring tre meter, der bliver fyldt med en flydende blanding af lithium og bly.

Ved at rotere kuglen hurtigt skabes et vortex i midten, og i midten af dette vortex indføres to plasmaringe af brintisotoperne deuterium og tritium gennem henholdsvis toppen og bunden af kuglen.

Herefter vil 220 pneumatiske stempler på præcis samme tid hamre mod siden af kuglen med en hastighed på omkring 50 meter i sekundet. Det skaber en lydbølge, der på sin vej gennem den flydende blanding af litium og bly vokser i styrke til en kraftig trykbølge.

Trykbølgen får plasmaringene til at fusionere til helium, hvorved der frigives en eksplosion af energiladede neutroner. Neutronerne bremses af den flydende lithium- og blyblanding, som derved bliver varmet kraftigt op.

Denne varme bliver gennem en varmeveksler omdannet til damp, der sætter gang i en række turbiner og skaber strøm.

Uvist om teknikken vil virke
Hvorvidt teknikken rent faktisk vil virke i praksis, er dog fortsat uvist, men ifølge førende eksperter indenfor fusionsenergi i USA er det bestemt ikke umuligt.

Professor emeritus Ken Fowler fra University of California udtaler til nyhedsbrevet Technology Review fra Massachusetts Institute of Technology (MIT), at han håber på, det lykkes for General Fusion.

»Hvem ved, måske kan de gøre det,« siger han.

Seniorforsker Søren Bang Korsholm fra Risø DTU, der er ekspert inden for fusionsteknologi, kender ikke til de nærmere detaljer omkring projektet. Alligevel finder han det spændende.

»Det er sundt, at man prøver nye koncepter af, fordi det maksimerer chancen for succes, og fordi det er vigtigt, at vi får sikret fremtidens energiforsyning. Men når det er sagt, så er det stadig inden for magnetisk indesluttet fusion, man er nået længst,« siger han.



06. aug 2009 kl 09:37

Tim Holst Petersen

5 mia

... eller for den sags skyld, 40 mia.

5 mia er knap 1/4 af prisen for storebæltsbroen og 40 mia knap det dobbelte. Bare lidt perspektiv.

Hvis det kan være med til at løse verdens energiproblemer, ja så giv da ITER eller General Fusion 1000 mia. Det er ingenting. Slet ikke, hvis man tænker på, hvad politikerne og medløbere smider ud på CO2-hysteriet og klima-sniksnak.

/Tim


06. aug 2009 kl 11:18

Carsten Scherrebeck Møller

Start-energien?

Herefter vil 220 pneumatiske stempler på præcis samme tid hamre mod siden af kuglen med en hastighed på omkring 50 meter i sekundet.

Bølger er en formidling af en bevægelsesenergi. 220 bølger, der lægger deres amplituder sammen, giver en sum der allerhøjest kan blive på 220 gange af indholdet i den enkelte bølge. Opfinderen af maskinen må med et eksperiment have erfaret sig til energiindholdet i hver bølge, og altså har han kunnet udregne sig frem til den samlede cirka teoretiske energi fra 220 bølger, og dette har han kunnet sammenligne med det anslåede energibehov for at kunne opnå en fusion af atomer.

Spørgsmålet er: Kan det flydende materiale tåle at sammenlægge 220 bølger, eller slides det itu forinden, dvs. hvor stor bliver summen af bølgerne i centrum?


06. aug 2009 kl 11:25

Tim Holst Petersen

Re: Start-energien?

Spørgsmålet er: Kan det flydende materiale tåle at sammenlægge 220 bølger, eller slides det itu forinden, dvs. hvor stor bliver summen af bølgerne i centrum?

Der står intet i artikelen om frekvensen, med hvilken de 220 stempler skal hamre på "bolden", men hvis det er rimelig højfrekvent er der vel også potentielt store mekaniske udfordringer? Hvor længe kan metalkuglen holde til at blive hamret på, og hvor længe kan stemplerne og aktuatorerne (eller hvad der nu bruges) holde til det.

Der er rigtig mange essentielle problemer der skal løses og gå op i en højere enhed... men igen: hvorfor ikke?

/Tim


06. aug 2009 kl 11:29

Carsten Scherrebeck Møller

Afledt model: Jordens indre

Konceptet om sammenlægning af bølger, fører til en tanke om Jorden: Månen, der cirkler omkring, hiver i jordmasser, som medfører jordskælv nu og da, og lynnedslag bidrager med små rystelser, og dertil har vi jordskorpens bevægelser som følge af vulkanske aktiviteter: som alt sammen medfører bølger, der uundgåeligt må fortsætte indad i Jorden og passere planetens centrum. Disse bølger er muligvis ganske små, men der må være millarder af disse bølger, og det betyder, hvis konceptet er rigtigt, at der nu og da må opstå sammentræf af et meget stort antal af amplituder, og dermed danne fusionsenergi. ... Eller hvad? Er der noget galt med konceptet, teorien?


06. aug 2009 kl 11:36

avatar

Steen Jensen

Hedgehog Reactor

Hvad nu, når der kommer en reaktion i den sammenpressede gas - sker der så monstro ikke noget den modsatte vej og hele reaktorkernen eksploderer med alle disse stempler.
Helle bygningen bliver gennemhullet og flere operatører kan man se igennem (ligner en Sweitzer-ost).


06. aug 2009 kl 11:49

Carsten Scherrebeck Møller

The Core - en fejl ...?

http://en.wikipedia.org/wiki/T...Core

(I filmen borer et hold sig ind til nær plantens center og affyrer en serie af atombomber for at genstarte en cirkulation af flydende jern, fordi denne cirkulation forinden er ophørt, og fordi dette ophør har medført at planetens magtnetfelt er svækket, og fordi at dette har medført fatale ulykker på planetens overflade på grund af kosmisk stråling.)

Tilbage til det canadiske koncept: Hvis konceptet er rigtigt, så begik forskerne i filmen en bommert ved at ville rejse ind til Jordens centrum(?). I stedet kunne de have nøjedes med at affyre et antal sprængninger i planetens overflade, væsentligt lettere skulle man synes, og med canadisk argument, at hvis et tilstrækkeligt antal bølgers amplituder bliver sammenlagt, da vil der ske ting og sager?

Hvis dette er sandt, da ved vi nu(?) hvordan vi kan genskabe et magnetfelt på Månen, og forstærke magnetfeltet på Mars, så disse himmelske legemener bliver bedre beboelige? :-)


06. aug 2009 kl 12:29

Thomas Green

Re: The Core - en fejl ...?

da ved vi nu(?) hvordan vi kan genskabe et magnetfelt på Månen, og forstærke magnetfeltet på Mars

Vi skal lige starte med at smelte kernerne igen... og tilføje noget ekstra jern.


06. aug 2009 kl 12:56

Jacob Christensen

Re: Hedgehog Reactor

Selvfølgelig resulterer det i en "Energi eksplotion" - elleres var der jo ingen ide i at lave en fusions reaktor.

Kunsten er at styre systemet så man får fjernet energien på passende vis.

Hvis det skulle gå galt vil der i modsætning til fision, være yderest begrænset følge rdioaktivitet.









06. aug 2009 kl 14:00

Jacob Sparre Andersen

Sonoluminicens

Det lyder lidt som et sonoluminicens-eksperiment. Dér kan man varme en lille boble op til nogle millioner Kelvin med lydbølger fra små piezzoelektriske krystaller. Det bliver diskuteret om dette er muligt at starte en fusionsreaktion med sonoluminicens, men jeg har ikke hørt noget om at der er nogen der har forsøgt det.


06. aug 2009 kl 14:22

avatar

Steen Jensen

Stempel-drift?

Det her minder lidt om Bjergkøbing Grandprix, fordi hvordan skal man kunne bevæge et stempel med en hastighed af 100 meter pr.sek. og repetitions for hvert sek. - umuligt !

Der er oplyst 100 m.pr. sek. i den oprindelige tekst !


06. aug 2009 kl 15:01

Michael Tornsberg

Re: Stempel-drift?

Hej Steen.

Tak for dit indlæg.

Det er rigtigt, at der i Technology Reviews artikel står, at stemplerne bliver accelereret til 100 m/s, men på producentens egen hjemmeside (som der også er linket til) står der 50 m/s.

Jeg har derfor valgt at rette mig efter producentens egne oplysninger i artiklen.


06. aug 2009 kl 15:28

Bjarke Dalslet

Lidt validering...

Carsten: Det er ikke energien i bølgen der er det vigtige nummer, men energikoncentrationen. De 220 stempler danner en stort set cirkelformet chokbølge der bevæger sig ind mod midten. Chokbølgens overflade bliver derfor mindre og amplituden tilsvarende større. Der hvor det gør rigtigt ondt er metallet i forvejen flydende, så i princippet ingen problemer...

Steen: En formel-1 motors stempel bevæger sig med ca. 25 m/s ved 19000 RPM.... (40 mm stroke). Mon ikke man med 5 mia i udviklingskroner kan komme tæt på de ønskede 50 m/s?


06. aug 2009 kl 16:14

Tage Petersen

Formel 1 motorer

De 25 m/s for en formel 1 motor er MIDDEL-stempelhastigheden i den stort set sinusformede bevægelse, så maksimalhastigheden for stemplet er ca 40 m/s, så vi er faktisk tæt på allerede med dagens teknologi


06. aug 2009 kl 22:33

Henning Max Hansen

Re: Stempel-drift?

Det her minder lidt om Bjergkøbing Grandprix, fordi hvordan skal man kunne bevæge et stempel med en hastighed af 100 meter pr.sek. og repetitions for hvert sek. - umuligt !

Hvis stemplerne er piezoaktuatorer eller lignende og ved et peak udsving på +/- 1,59 mm og ved 10 kHz resonansfrekvens opnår man en peak hastighed på 100 m/s.
Det er nogle voldsomme aktuatorer og extremt larmende, men ikke umulige.


07. aug 2009 kl 15:49

Morten Dall


07. aug 2009 kl 21:30

Henning Max Hansen

Re: Masser af godt hos "next big future" bloggen

Morten
Tak for linken.
Når man ser bort fra rod i enhederne i artiklerne så giver de en troværdig beskrivelse.
Jeg tror faktiskt at det kan lade sig realisere.
Hvis overfladen af det smeltede bly og litium sættes i bevægelse med 50 m/s opstår et tryk på ca 2000 bar afhængigt af blandingsforholdet. Trykket vokser omvendt proportionalt med bølgefrontens areal så det stiger til voldsom højde når bølgen rammer centrum. Her kolapser boblerne i centrum med en virkning jeg ikke kan sætet tal på. Men det er troligt at fusion kan startes, hvis boblestørrelsen optimeres. Med smeltet metal som det der omslutter fusionen er problemet med at indeslutte de milioner af grader der opstår måske løst.
Jeg synes det lyder særdeles lovende.


07. aug 2009 kl 23:30

Jens Madsen

Re: Re: Masser af godt hos "next big future" bloggen

Når der anvendes 220 stempler kan det skyldes ønsket om at elektronisk kunne styre interferrensdannelsen. Stemplerne, er sandsynligvis meget præcis styret, således at bølgen de udsender kan kontroleres. Det behøver ikke kun at være et energi problem. Man ønsker energien centreret det rette sted - på samme måde som linser, og interferrens, kan koncentrere lys - og sendes flere koordinerede bølger ud, kan opnås en sådan styret centrering af energien. Det er ikke kun et spørgsmål om at pumpe tilstrækkeligt nok energi ind - det er mere vigtigt, at få den afsat korrekt. Elektronik, der styrer stemplerne, kombineret med det rette design, vil kunne koncentrere energien korrekt, hvorimod at en enkelt stempel ikke giver mulighed for at elektronisk styre energiens koncentration. Her, er nødvendigt, med et udseende der reflekterer bølgerne, og virker som en akustisk linse, for at opnå centrering. I praksis, vil det sandsynligvis være begge metoder der bruges, så lydbølgerne både centreres på grund af den fysiske udformining, og justeres ekstra elektronisk, måske for at kompensere for slid ol. eller uforudseelige faktorer.


08. aug 2009 kl 02:22

Torben Poulsen

Re: Sonoluminicens



Hej Jacob.
Der er mindst ét forskerhold som har lagt en del kræfter i at få dette til at virke.

I dokumentaren fra BBC:
BBC Horizon - Nuclear Fusion

Kan du se en hel del om det.

En anden seværdig dokumentar om fusion er
BBC Horizon - Can we make a star on earth

I den sidste besøger "værten" (en ung professor i kvante mekanik) et fusions reaktor forsøg i Korea.

Iøvrigt forsøger de at udregne hvor drastiske skridt man burde tage hvis de dystre klima forudsigelser passer, og den foretrukne måde at forhindre dette, er ved at stoppe for CO2 udledning.


09. aug 2009 kl 15:36

avatar

Holger Skjerning

Næppe til gavn for aktuel klimadebat...!

Nu, hvor fusionsenergien er nævnt som middel imod klimaændringerne, vil jeg kommentere:
Hvis verdens brug af fossile brændsler (nu ca. 85%) skal reduceres væsentligt på 20-30-40 år, skal vi planlægge dette vha kendt teknologi. Især kernekraft, vandkraft, vindkraft, hvor vi kender teknikken og dens fordele og begrænsninger.
Så kan bølgeenergi, geoenergi, solceller, algedyrkning, m.v. sideløbende udvikles og afprøves. Og inddrages i planlægningen, når teknikken er moden. - Det gælder også for 4. generations kernekraftværker, - og på meget langt sigt kan fusionsenergi måske komme i betragtning.
Det mest skadelige for klimadebatten er derfor alle de "positive" forslag, der kommer fra en masse velmenende mennesker, der ikke forstår ovenstående. - Desværre hører en række fremtrædende danske energi- og miljøpolitikere til i denne gruppe.


09. aug 2009 kl 16:27

avatar

Steen Jensen

Fusionsreaktor

Her er en anden type reaktor :

Http://synopsis-olsen.blogspot...html


09. aug 2009 kl 16:35

Berndt Barkholz

Re: Fusionsreaktor

Steen, på den henviste side står der under billedet:

Billedet: Al energien fra NIF's 192 stråler rettes ind i en guldcylinder der kaldes hohlraum, og som er på størrelse med en enkrone. En lille kapsel inden i hohlraum indeholder atomer af deuterium (ilt med en neutron) og tritium (ilt med 2 neutroner) der giver næring til forbrændingsprocessen.

...deuterium (ilt med en neutron)og tritium (ilt med 2 neutroner)....

...mon ikke der her mangler en del fagkundtskab... :o)

mvh Berndt


09. aug 2009 kl 17:20

avatar

Steen Jensen


10. aug 2009 kl 02:18

Tim Holst Petersen

Re: Næppe til gavn for aktuel klimadebat...!

Så kan bølgeenergi, geoenergi, solceller, algedyrkning, m.v. sideløbende udvikles og afprøves. Og inddrages i planlægningen, når teknikken er moden. - Det gælder også for 4. generations kernekraftværker, - og på meget langt sigt kan fusionsenergi måske komme i betragtning.
Det mest skadelige for klimadebatten er derfor alle de "positive" forslag, der kommer fra en masse velmenende mennesker, der ikke forstår ovenstående. - Desværre hører en række fremtrædende danske energi- og miljøpolitikere til i denne gruppe.

Forstår du selv ovenstpående?????

Det mest skadelige for klimadebatten er.... klimadebatten. Det er ren politik, og det er nok det største skadedyr vi har set i mange århundreder! "Terrorismen" halter langt bagefter.... fødes måske ligefrem af det vestlige CO2-føle-føle-hysteri.

Du giver klart udtryk for, at der bare ikke skal forskes... vi holder fast i det gamle....og at der ikke skal tages initiativer. Hvor tror du vi havde været, hvis ikke der havde været tossehoveder, der turde gå imod den, til enhver tid herskende opfattelse af verden?

Alle de store tænkehoveder har måttet kæmpe mod snæversyn ..... "Jorden er flad".... "Solen drejer omkring Jorden"!

Well... nu er det tid til det næste store hop.... og jeg håber jeg lever længe nok til at se det realiseret: fusions-energi!!!

.... eller hvad de kloge hoveder nu ellers finder på.... held og lykke :-)

/Tim


10. aug 2009 kl 03:36

avatar

Peter Meldgaard

Re: Re: Næppe til gavn for aktuel klimadebat...!

Du giver klart udtryk for, at der bare ikke skal forskes

Der blev bare sagt, at skal vi nedbringe CO2-udledningen indenfor de næste 40 års tid, så er vi dæl'me nødt til at starte på det nu, og så duer det altså kun med færdigudviklet teknologi. :)


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.