Kjernefysisk fusjon – den ultimate rene energiløsningen på horisonten

Stjernenes kraft

Kjernekraft har et dårlig rykte blant mange mennesker. Det er delvis begrunnet, med katastrofer som Tsjernobyl eller Fukushima som har flekket rykteet.

Andre har den motsatte oppfatningen, og mener at alt annet enn å splitte atomer er en primitiv og ineffektiv måte å produsere energi på. De peker også på de lave CO₂-utslippene og den svært stabile grunnlastkraften som kjernekraft kan levere.

Det er sannsynlig at kjernekraft vil være en del av vår fremtidige energimiks, spesielt ettersom den 4^th generasjonen av kjernekraftverk begynner å komme i drift, som vil være renere, tryggere og mer effektiv.

Imidlertid baserer alle disse reaktorene seg på konseptet med nukleær fisjon. De tar svært tunge atomer som uran, thorium eller plutonium, og henter energi når de brytes ned til lettere elementer.

En annen form for nukleær energi er nukleær fusjon. Den baserer seg på å ta svært lette elementer og få dem til å smelte sammen til tyngre.

Kjernefysisk fusjon er bokstavelig talt det som driver universet, med hver stjerne som en gigantisk fusjonsreaktor. Hvert sekund forbruker solen 600 millioner tonn hydrogen. Til sammenligning betyr dette at solen forbruker en mengde hydrogen så stor som hele jordens masse hvert 70 000. år.

Morsomt nok betyr dette at solenergi (i likhet med vind, biomasse og til slutt fossile brensler) egentlig bare er kjernefysisk fusjonskraft (fra solen), bare med ekstra trinn.

Så, hvis vi kunne gjenskape bare en liten mengde av dette på jorden, kunne vi få tilgang til en praktisk talt ubegrenset energikilde. I motsetning til uran eller thorium, som er relativt sjeldne, utgjør hydrogen 74 % av all materie som finnes i universet.

Fisjon vs. fusjon

Når vi brenner molekyler som naturgass eller olje, frigjør vi energien som er lagret i de kjemiske bindingene i molekylet. Dette er et ganske høyt energinivå, men langt fra energien som er lagret i selve atomene.

Dette er grunnen til at 1 kg uran inneholder samme mengde energi som 2,7 millioner kg kull. Hydrogen, når det gjennomgår fusjon, er enda kraftigere.

Når man diskuterer kjernekraft, kan det være forvirrende å forstå hvorfor man kan hente energi både fra fusjon og fisjon.

Årsaken er at energien i atomkjernen varierer avhengig av elementets vekt. Tunge elementers kjerner inneholder mer energi enn mellomvektige elementer, så når de splittes, frigjøres noe av den energien som varme og stråling. Denne varmen samler vi inn for å produsere kraft i kjernekraftverk.

Men svært lette elementer er enda mer energirike. Så når vi smelter dem sammen til mellomvektige elementer, frigjøres enda mer energi.

Kilde: Nature

Som et resultat kan kjernefysisk fusjon produsere 3–10 ganger mer energi enn å splitte atomer.

Kombinert med den ekstreme overfloden av det letteste mulige elementet, hydrogen, gjør dette teoretisk sett kjernefysisk fusjon til en kilde til ubegrenset kraft, begrenset kun av den totale mengden materie i hele universet.

Selv i solsystemet inneholder gassgigantene og kometskyene så mye hydrogen at det overgår hele jordens masse.

Realistisk sett ville selv en sivilisasjon som bruker 1 000 ganger vårt nåværende energiforbruk aldri gå tom for drivstoff.

Enda bedre er at sluttproduktet av hydrogenfusjon, helium, er en ikke-giftig, lett og kjemisk ikke-reaktiv gass. Så ingen farlig kjerneavfall å håndtere når prosessen er over.

Fusjon er vanskelig

Hvorfor har vi ennå ikke drevet menneskehetens sivilisasjon med kjernefysisk fusjon?

Vel, problemet er at kjernefysisk fusjon er vanskelig å oppnå. Hydrogenatomers kjerner har en positiv elektrisk ladning og frastøter hverandre naturlig. Så det kan være svært vanskelig å få dem nær nok hverandre for fusjon, som to ultra-sterke magneter som frastøter hverandre.

I naturen er kun den enorme gravitasjonen fra en hel stjerne sterk nok til å presse hydrogenatomer så tett at de kan fusjonere. Selv noe så stort som Jupiter er fortsatt «for lite» til å oppnå dette.

Så å få hydrogenatomer til å komme nær hverandre på jorden er veldig, veldig vanskelig.

Det har imidlertid blitt gjort, og ble først oppnådd av en fusjonsmaskin på 1950-tallet. Disse maskinene demonstrerte muligheten for å skape fusjon, men klarte ikke å returnere nok energi i forhold til energien som ble brukt til å starte fusjonen.

(Teknisk sett ble storskala kjernefysisk fusjon oppnådd allerede i 1952 med den første termonukleære bomben, men dette er knapt en brukbar teknikk for å skape en sikker energikilde).

Et annet problem med fusjon er at kjernefysisk fusjonsplasma er ekstremt varmt, vanligvis over 100 millioner grader Celsius. Så det må inneholdes perfekt, ellers vil det smelte reaktoren.

På grunn av alle disse problemene har kjernefysisk fusjon vært et saktegående felt, med den sarkastiske kommentaren at “Fusjon er alltid 30 år i fremtiden“.

Erstatning av gravitasjon

Dette problemet med å skape nok energi tilbake fra fusjon, sammenlignet med den som brukes til å starte den kjernefysiske fusjonsreaksjonen, er et tilbakevendende tema i feltet. Siden fusjon er så vanskelig å oppnå, er komprimering av selv bare noen få hydrogenatomer ekstremt energikrevende.

Flere metoder har blitt foreslått så langt.

Hver av dem har blitt demonstrert å “fungere”, det vil si at de får hydrogen eller andre lette elementer til å fusjonere til tyngre elementer og frigjøre energi.

Tokamaks

Fusjonsreaktorer skaper et donutformet rom med magnetfelt, hvor kjernefysisk fusjonsplasma kan inneholdes.

Dette er for tiden ett av designene som anses ha den høyeste sjansen for å bli optimalisert til en kommersiell fusjonsreaktor. Den første tokamaken ble bygget i 1958 og er det grunnleggende konseptet for ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), den største forskningsinnsatsen for å utvikle kommersiell fusjon, med nesten alle teknologisk avanserte nasjoner som deltar i prosjektet.

Kilde: DOE

Imidlertid har ITER vært et problematisk prosjekt med betydelige forsinkelser. Nylig ble det kunngjort at energiproduserende reaksjoner kanskje ikke vil skje før 2039.

Andre magnetbaserte fusjonsreaktorer

I tillegg til tokamaker bruker andre design magneter for å komprimere og innkapsle plasmaet. Dette inkluderer stellaratorer, sferomaker og kompakte torier.

I en stellarator er donutformen uregelmessig/vridd. I teorien kan den tillate lengre varighet av fusjonsreaksjoner og et mer stabilt plasma. I praksis er den svært vanskelig å bygge og har blitt ansett som vanskeligere enn tokamaker. Dette ekstra kompleksitetsnivået har også gjort det veldig vanskelig å modellere på en datamaskin, noe som gjør det vanskeligere å forutsi og dyrere å bygge.

Spheromaks er lik tokamaker, men er noe forskjellige i måten de induserer magnetfeltet på.

Kompakte toroid prøver å skape fusjon uten en magnetspole i midten av torusen (donutformen), og reduserer behovet for komplekse magneter.

Laser

I stedet for å presse hydrogenatomer sammen med en magnet, prøver en annen tilnærming med laser å gjøre dem så varme at de kolliderer med hverandre, noe som umiddelbart skaper sjokkbølger som presser hydrogenatomene sammen.

Et godt eksempel er U.S. National Ignition Facility (NIF), som styrer, forsterker, reflekterer og fokuserer 192 kraftige laserstråler inn i et mål på omtrent størrelse med en blyantgummistift. Dette leverer 500 billioner watt av toppkraft på ett punkt.

Kilde: Britannica

Dette er det andre hoveddesignet som anses som sannsynlig å en dag levere levedyktig kommersiell fusjon.

Magnetbasert fusjon sliter med kompleks matematikk og superledende materialvitenskap. Laserindusert fusjon sliter med å levere energien på riktig måte og holde drivstoffet tett og homogent nok til at fusjon kan forekomme.

Elektrisk trykk

En siste mulig metode for kunstig å oppnå fusjon er å bruke elektrisk strøm til å generere magnetfeltet som komprimerer plasmaet tettere, eller Magnetized Target Fusion (MTF).

En slik metode er Z-pinch, en annen metode bruker pneumatiske stempler og injeksjon av plasma. En partikkelakselerator kan kanskje også oppnå samme prinsipp.

Kilde: IEEE

Generelt har disse designene en tendens til å være mye mer kompakte enn tokamak- eller laserbasert fusjon.

Spesielt er dette tilnærmingen som foretrekkes av private fusjonsselskaper som General Fusion (GFUZ )  og Helion.

Steg mot kommersiell fusjon

Avkastning

Som forklart ovenfor, er fusjon fortsatt et svært eksperimentelt felt, uten en klar vei mot et kommersielt levedyktig design ennå.

Generelt har avkastningen til fusjonsreaktorer blitt bedre, noe som betyr at de gradvis begynner å gi mer fusjonsenergi fra den energien som injiseres for å starte fusjonen.

I 2022 kunngjorde forskere ved US National Ignition Facility at de “skapte en reaksjon som produserte mer energi enn de satte inn”.

I praksis er dette påstanden litt misvisende: det laserbaserte designet leverte faktisk 2,05 megajoule energi og skapte 3 megajoule energi gjennom fusjon.

Dette overser faktumet at for å skape de 2,05 megajoule laser, ble en total mengde elektrisitet tilsvarende 322 megajoule energi brukt til å lage disse laserstrålene. Så i praksis er den totale energireturen fortsatt 100 ganger for liten til å gjøre det til et “virkelig” positivt avkastningsmodell. Og enda lavere i praksis fordi, med sikkerhet, ikke all den genererte varmen kan konverteres tilbake til kraft.

Dette er likevel en viktig milepæl og en imponerende prestasjon.

Plasmastabilitet og reaksjonsvarighet

Den viktigste delen vil være å vurdere situasjonen med en selvopprettholdende fusjonsreaksjon, hvor den forrige energirelaterte frigjøringen er nok til å starte mer fusjon. Inntil nylig har fusjonsreaksjoner ved best kun vart noen få titalls sekunder. I en fremtidig kommersielt levedyktig reaktor kan slike reaksjoner vare i flere titalls minutter eller til og med timer, takket være et mer stabilt plasma.

Dette kan være nærmere enn mange forventet, med en ny rekord for en hel 6‑minutters fusjon oppnådd av WEST‑enheten (tungsten (W) Environment in Steady-state Tokamak) i Frankrike.

Dette illustrerer hvordan innovativ bruk av avanserte materialer som wolfram kan bane vei for en drastisk forbedring over de klassiske fusjonsreaktordesignene. Du kan lese mer om wolfram og de vanskelig å finne investeringsmulighetene i denne sektoren i vår artikkel “Wolfram – Det hemmelige høyteknologiske metallet“.

Billige superledere

Dette trinnet er spesielt nødvendig for magnetbaserte fusjonsreaktordesign, men også for andre, ettersom effektnivåene vanligvis krever at noen superledende materialer brukes et sted i systemet.

Heldigvis utvikles bedre superledere, eller til og med romtemperatur‑superlederteknologi, raskt. Du kan lese detaljene om dette emnet i vår artikkel “Fremgang innen superledningsforskning baner vei for en ny teknologisk revolusjon“.

AI

Plasma er en utrolig kompleks tilstand av materie, svært forskjellig fra de andre tre (fast, væske, gass). Det er ekstremt varmt og blir generelt raskt svært ustabilt.

Ustabilt plasma har en tendens til ikke å forbli innelukket lenge i reaktoren, noe som avbryter den kjernefysiske fusjonsprosessen.

For å kompensere prøver reaktormagneter å konstant stabilisere plasmaet, ved å justere magnetfeltet i sanntid. Matematikken knyttet til dette er svimlende kompleks, og selv superdatamaskiner kan slite med den, spesielt hvis de må utføre den raskt for å instruere riktig reaksjon til reaktorens magnet.

Dette kan endre seg, takket være fremgang innen AI, som vi rapporterte i en nylig artikkel. Der forklarte vi hvordan AI lærte å forutsi oppståen av ustabiliteter i plasmaet opptil 300 ms i forveien.

“Vi trenger ikke lenger å vente på at ustabilitetene oppstår og deretter ta raske korrigerende tiltak før plasmaet blir forstyrret.”

Sikkerhet

Kjernefysisk fusjon er i seg selv mye tryggere enn kjernefysisk fisjon. Fusjonsreaksjonen stopper automatisk når plasmaet utvider seg, noe som betyr at det ikke er noen risiko for en ukontrollert kjedereaksjon.

Imidlertid, før den blir en storstilt energikilde, må kjernefysisk fusjon fortsatt håndtere noen sikkerhetsproblemer:

• Mange reaktordesign bruker tritium, da disse fusjonsreaksjonene er lettere å starte enn deuterium‑deuterium‑fusjon. Imidlertid er tritium radioaktivt, så enhver reaktorfeil kan føre til (liten) radioaktiv forurensning.
• Plasmaustabilitet og høyenergifysikk medfører en iboende risiko. Å holde operatørene trygge og reaktoren uskadd under kontinuerlig kraftproduksjon vil kreve gode sikkerhetsprosedyrer og sannsynligvis designoptimalisering.
• Kjernefysisk fusjon produserer av og til nøytroner, som sakte vil gjøre reaktorsveggen til radioaktivt avfall. Selv om volumet er minimalt, må dette avfallet behandles korrekt ved slutten av komponentenes eller reaktorenes levetid.

Relaterte emner

Romfusionsdrift

For tiden forfølges kjernefysisk fusjon primært for sitt potensial i kraftproduksjon på jorden. En annen sektor som ville ha stor nytte av å mestre kjernefysisk fusjon er romutforskning og kolonisering.

Takket være sin svært høye effektivitet sammenlignet med drivstoffmasse, samt ekstremt høye temperaturer, er kjernefysiske fusjonsreaktorer perfekte for dyprompropulsjonssystemer.

I teorien kan den levere svært rask akselerasjon og reisetid, med lavt drivstoffbehov, og økt sikkerhet for mannskapet sammenlignet med alternativer som kjemiske eller kjernefysiske fisjonsmotorer. Den enkle tilgangen og overfloden av hydrogen i rommet er en ekstra bonus.

I praksis kan det være utfordrende å gjøre en fusjonsreaktor liten og lett nok til å passe på et romskip, selv etter at vi har mestret designet på jorden.

Hvis kjernefysisk fusjon blir kommersielt levedyktig, vil dette fullstendig revolusjonere utsiktene til en rombasert økonomi (som vi diskuterer med og uten fusjon i vår artikkel her), og umiddelbart gjøre menneskeheten til en romfartsart.

Kald fusjon

Kald fusjon er et kontroversielt tema. I konseptet er dette ideen om at kjernefysisk fusjon kan oppnås uten plasma ved lave temperaturer.

En foreslått metode ville være å bruke materialer som endrer form på en slik måte at hydrogenatomer fanges og tvinges til å fusjonere sammen. Hydrogeninfunderte metaller som palladium, erbium og titan har blitt foreslått for å oppnå dette.

I 1989 hevdet forskerne Stanley Pons og Martin Fleischmann å ha oppnådd slik fusjon. Dessverre har år med forsøk på å replikere funnene av det vitenskapelige fellesskapet så langt vært mislykkede, og har ført til anklager om dårlig kvalitet på vitenskapen eller til og med åpenbar svindel.

Den påfølgende kontroversen ville permanent skade bildet av dette konseptet. Det arbeides likevel fortsatt med det av et lite antall forskere, vanligvis under navnene Low Energy Nuclear Reactions (LENR),  Condensed Matter Nuclear Science (CMNS), eller Chemically Assisted Nuclear Reactions (CANR).

En fornyet interesse for feltet har oppstått på 2020‑tallet, med mål om å komme forbi stigmaet om useriøs forskning. Merk at den amerikanske myndigheten ARPA‑E kunngjorde i 2023 en håndfull tilskudd for å finansiere forskningsgrupper som undersøker lavenergi‑kjernefysiske reaksjoner (LENR), etter interessante resultater oppnådd av NASA-forskere i 2020.

Kald fusjon er for tiden svært usikker og spekulativ. Imidlertid kan tilbakekomsten av seriøs og godt finansiert forskning til feltet klargjøre situasjonen og avgjøre om dette kan bli en levedyktig vei mot å oppnå kjernefysisk fusjon.

Boblefusjon

En annen idé er at kjernefysisk fusjon kan forekomme i bobler når de kollapser; for eksempel kan bobler dannes i vann når de utsettes for ultralyd, en idé som også noen ganger kalles sonofusjon.

I teorien kan sjokkbølgene som skapes av kollapsen av en boble i en væske være kraftige nok til å forårsake fusjon, ikke helt ulikt måten sjokkbølger indusert av laser gjør. Det kan forklare fenomenet sonoluminescens (den fortsatt uforståtte utsendelsen av lys når en boble kollapser).

Ideen er like kontroversiell som kald fusjon, med dens hovedforkjemper bredt kritisert.

Imidlertid kan ideen ikke være så død som de siste to tiårene med kontrovers får den til å fremstå.

I mai 2024 publiserte et vitenskapelig papir med tittelen “Observation of neutron emission during acoustic cavitation of deuterated titanium powder”, i det ultra-prestisjetunge tidsskriftet Nature, og hevdet å ha oppdaget potensielle fusjonsbegivenheter med bobler av tungtvann blandet med titandeler.

Vi klarte å opprettholde nøytronproduksjonen i flere timer og gjentok eksperimentet flere ganger under ulike forhold. Vi antar at de observerte nøytronene stammer fra kjernefysisk fusjon av deuteriumioner oppløst i titankrystallen på grunn av den mekaniske virkningen av de innvirkende kavitasjonsstrømmene

Blandingen av et titankrystall (som i kald fusjon) med kavitasjon (bobler) er mer enn fascinerende, og publiseringen i et svært seriøst fagfellevurdert tidsskrift kan tenne interessen for sektoren på nytt, muligens med “kald-boblefusjon” som et uventet vitenskapelig gjennombrudd.

Privat sektor går inn

Siden oppstarten har feltene plasmafysikk og kjernefysisk fusjon for det meste blitt drevet av statlig forskning med offentlige midler.

Dette gir mening, da de var svært nyttige for utviklingsprogrammer for atomvåpen, med for eksempel US National Ignition Facility som opprinnelig ble utviklet for å erstatte atomvåpentester mer enn for å utforske kjernefysisk fusjon.

Som en del av vitenskapen uten direkte kommersielle anvendelser, måtte finansiering for fusjon hovedsakelig komme fra offentlige og akademiske sektorer.

Dette endrer seg takket være sammenslåingen av 3 faktorer:

1. Tiår med erfaring i sektoren har skapt en stor mengde fritt tilgjengelig kunnskap og trente forskere som kan arbeide for kommersielle selskaper.
2. Kjernefysisk fusjon ser nærmere ut til å bli oppnådd kommersielt enn noen gang før, noe som øker investorers entusiasme. Og investeringsstilen “moonshot” er nå populær, med kjernefysisk fusjon som kanskje den ultimate moonshot sammen med asteroidegruvedrift, og dermed permanent løser problemene med knapphet på energi og råmaterialer.
3. Klimaendringer, geopolitikk og ressursutarming konvergerer alle for å øke etterspørselen etter en overflod av karbonnøytral energikilde.

Dermed drives en ny bølge av kjernefysiske fusjonsprosjekter nå av private selskaper, som ser etter å redesigne reaktorer fra første prinsipper, undersøke nye metoder, og prøve å gjenskape for fusjonssektoren det selskap som SpaceX (SPCX ) har oppnådd for romfart (som den tidligere ansett umulige rakettgjenbruk).

Fusjonsselskaper

For øyeblikket er ingen av selskapene som er dedikert til å gjøre kjernefysisk fusjon kommersielt levedyktig børsnotert. Dette inkluderer Helion, General Fusion, Commonwealth Fusion, TEA Technologies, ZAP Energy, og NEO Fusion. Du kan finne en omfattende liste over oppstartsbedrifter innen kjernefysisk fusjon på Dealrooms dedikerte side.

1. General Fusion

General er ett av oppstartsselskapene som leder an i å gjøre fusjon til et privat sektor‑foretak, i stedet for et offentlig finansiert fysikkprosjekt.

Selskapet ble startet allerede i 2002, for å utvikle Magnetized Target Fusion (MTF)-teknologi.

MTF forventes av selskapet å være en kortere vei til energipositiv fusjon og å være mye rimeligere. General Fusion var den første i verden til å bygge og sette i drift en kompakt toroid plasma‑injeksjon på kraftverksskala i 2010 og har nådd mange flere milepæler siden da.

Kilde: General Fusion

Selskapet har som mål å oppnå fusjon med 100 millioner grader Celsius i 2025 og å gå videre mot energibalanse (positiv avkastning fra kjernefysisk fusjon) i 2026. Før det ble en 1/5^th-skala modell laget i 2023, og ytelsen samsvarte med forventningene fra datamodeller.

Totalt har General Fusion brukt to tiår på å bygge trinn for trinn hver av kjerneteknologiene i sitt endelige design, teste hver underveis og med suksess validere ideen, i hvert fall så langt.

Som et privat selskap trengte det ikke å diskutere og forhandle om designendringer, i motsetning til internasjonale prosjekter som ITER. Det kunne også velge teknologi på eget fortjenestegrunnlag, uten å måtte avgjøre om et spesifikt land skulle få kontrakten uavhengig av politiske årsaker.

Kilde: General Fusion

Dette er grunnen til at mange forventer at General Fusion og noen av konkurrentene deres vil klare det store offentlige prosjektene kanskje ikke kan.

2. Lockheed Martin Corporation

Et bemerkelsesverdig unntak fra at private oppstartsselskaper dominerer feltet er det børsnoterte selskapet Lockheed Martin Corporation (LMT ), en gigant i forsvarsindustrien.

Lockheed har siden tidlig på 2010‑tallet arbeidet med Compact Fusion, en kjernefysisk fusjonsreaktor de forventet skulle være klar på 2020‑tallet. Det har imidlertid blitt kunngjort at arbeidet med prosjektet ble stoppet i 2021.

Selskapet har vært svært diskret om dette prosjektet etter en først svært offentlig kunngjøring. Den dag i dag er det uklart hva som kan ha fått selskapet til å avbryte ideen.

Samtidig ser det ut til at de ikke helt har forlatt konseptet, spesielt med investeringer i 2024 i Helicity, en oppstartsbedrift som utvikler en fusjonsmotor.

Ideen er å drive romfartøy med korte fusjonsutbrudd. Helicity planlegger å bruke en plasmagun, samme tilnærming som General Fusion bruker.

Muligens har Lockheeds egne interne resultater vist at deres design ikke kunne opprettholde fusjon på en måte som er kompatibel med energiproduksjon.

Men kanskje er korte utbrudd nok for behovet for fremdrift i rommet og mye nærmere å bli et faktisk produkt? Det ville også passe bedre med selskapets overordnede profil innen luftfart og forsvar.

3. TAE Technologies

Tidligere kjent som Tri Alpha Energy, er det California‑baserte selskapet fokusert på å utvikle fusjonsteknologi. TAE Technologies oppgraderer for tiden sin fusjonsplattform, Norman, til en sjette‑generasjonsmaskin kalt Copernicus.

Kilde: TAE

TAE‑teknologien baserer seg på partikkelakseleratorer for å injisere energi i plasmaet og “virke som et fortykningsmiddel som gjør det mer håndterbart”.

Selskapet bruker også omfattende 3D‑utskrift i byggingen av Copernicus, noe som tillater raske iterasjoner av nye deler og raskere problemløsning. For eksempel klarte de å skrive ut noen reaktorkomponenter med halv så stor vekt som tradisjonell produksjon ville ha oppnådd.

Kilde: TAE

Hvis alt går som planlagt, forventer selskapet å bygge sin første prototypekraftverk som kan kobles til nettet tidlig på 2030‑tallet, og skalering av dette for å utvikle “robuste og pålitelige” kommersielle kraftverk vil fortsette gjennom tiåret. Fusjon, ifølge administrerende direktør Michl Binderbauer, vil ta oss inn i et “paradigme av overflod”.

De siste 25 årene har selskapet operert med en “penger per milepæl”-modell, hvor hver finansieringsrunde kun opptjenes basert på å levere på milepæler som ble lovet investorene.

I 2022 investerte Google og Chevron (CVX ) i TAE Technologies som en del av selskapets finansieringsinnhenting på 250 millioner dollar. Google har faktisk samarbeidet med TAE i et tiår nå og gir selskapet AI og beregningskraft.

Selskapet tilbyr også livsvitenskapelige tjenester (Boron Neutron Capture Therapy – BNCT) og kraftløsninger som batterier og e‑mobilitet.

4. Helion

Helion har som mål å skape fusjon med deuterium og helium‑3, i stedet for den mer vanlige tilnærmingen som fokuserer på fusjon med tritium.

Vanligvis er helium‑3 svært vanskelig å finne. Men Helion har en metode for å produsere det fra deuterium i sin egen reaktor. Alternativt ville man sannsynligvis trenge uprøvd gruvedrift på månen.

Som de fleste private fusjonsprosjekter bruker Helion plasma‑injeksjonsteknologi.

En annen unik egenskap er å målrette direkte elektrisitetsfangst fra plasmaet, ved å bruke Faradays lov for å indusere en strøm, og dermed hoppe over dampvarmekretsen som er vanlig i kjernekraftverk.

Dette trekket er ganske dristig, men kan også øke avkastningen til fremtidige kraftverk med 2–3 ganger, siden konvertering fra varme til damp til kraft vanligvis har svært lav effektivitet. Det er også en svært kapitalintensiv prosedyre.

Helions fusjonskraftverk forventes å ha neglisjerbare drivstoffkostnader, lave driftskostnader, høy oppetid og konkurransedyktige kapitalkostnader. Våre maskiner krever mye lavere kostnader på kapitalutstyr fordi vi kan utføre fusjon så effektivt og ikke trenger store dampturbiner, kjøletårn eller andre dyre krav fra tradisjonelle fusjonsmetoder.

Helion opererer for tiden Trenta, sin 6^th-generasjonsreaktor som har oppnådd over 10 000 pulser og temperaturer på 100 millioner grader Celsius.

Kilde: Helion

Den går nå over til Polaris, sin neste modell som forventes å være opptil 100 ganger raskere enn Trenta, noe som vil gjøre den til den første kjernefysiske fusjonen som produserer en netto gevinst i elektrisitet.

Det er verdt å merke seg at Polaris vil være 19 m lang, langt fra en gigantisk installasjon sammenlignet med andre, mer klassiske fusjonsreaktordesign.