Fusjonsreaksjonen som genererer strøm direkte

3En fokus-fusjons-reaktor består av en hul sentral anodeelektrode, laget av kobber. Den er omgitt av en isolatorsylinder. I en sirkel rundt er flere katodeelektroder. Hele enheten er pakket inn i et vakuumkammer som er fylt med et fusjonsbrennstoff av hydrogen og borisotopen pB11 i gassform. Elektrodene er koblet til en kondensator- bank. I løpet av et mikrosekund utløses en sterk strøm fra kodensatorbanken som går fra katoden til anoden som ioniserer gassen, varmer den opp og gjør den om til plasma. Det dannes et intens magnetisk felt som former plasmastoffet til en tynn tvunnet tråd. Anoden er hul, og inne i anoden vil denne tråden samle seg av sine egen tyngde til en liten ball, noen få tusendels centimeter i diameter (Plasmoide). Magnetfeltet kollapser svært hurtig, og denne forandringen i det magnetiske feltet induserer et sterkt elektrisk felt. Dette feltet driver en stråle av elektroner ut av anoden. I motsatt retning drives en stråle av ioner. Elektronstrålen varmer opp plasmoiden som starter en fusjonsreaksjon som gir mer energi til plasmoiden. Dette gir i sum mer energi enn hva som tilføres fra kondensatorbanken.

1 25

4

3

 

Elektronstrålen vil bli fanget opp av en innretning som fungerer motsatt av en akselerator. I stedet for at strøm akselererer elektroner, vil elektronstrømmen bli fanget opp og generere strøm. På denne måten er det mulig å generere elektrisitet direkte uten å gå veien via en varmeløsning slik som i konvensjonelle kraftverk. Der varmer en varmekilde – som kan være kull, gass, olje, eller uran – opp vanndamp som driver en turbin og generator. Dette skjer også i de alternative fusjonsløsningene. De Tokamak-baserte reaktorløsningene (ITER, Wendelstein-7-X) baserer seg også på å utnytte varmeenergien til å drive turbiner og generatorer. I fokus-fusjons-løsningen kan reaktoren kobles til en transformator som konverterer  energien direkte til elektrisk energi som gir strøm i passende form.

I fusjonsreaktorer er drivstoffet i plasmaform, den fjerde aggregattilstand i tillegg til fast form, væske og gass. Alle fusjonsreaksjonsløsninger baserer seg på å forholde seg til plasmastoffet i stabil form. I fokus-fusjons-løsningen, derimot, utnyttes de ulike ustabilitetsformene plasmadrivstoffet er i. Plasma er i utgangspunktet ustabilt, og dette utnyttes. Det gir framfor alt en mye billigere og mer effektiv løsning. I en brenselsmotor utnyttes også en serie små eksplosjoner som fanges opp av et svinghjul for framdriften av en bil, og ikke et konstant damptrykk slik som i en dampmaskin. Det samme kan oppnås i en pulserende fokus-fusjons-prosess der energien samles i en kondensatorbank  før den distribueres videre på strømforsyningsnettet.

Det er fortsatt en del utfordringer med denne løsningen. For å få fusjon, må temperaturen opp i mot en milliard grader, mot 100 millioner i andre fusjonsløsninger. Men siden fusjonsprosessen skjer i et brøkdel av et sekund med svært små masser, mener man at dette kan oppnås.

Et annet problem er at denne prosessen generer store mengder røntgenstråler.  Så mye som 40% av energien går til dette. Men her mener man at man kan fange inn energien ved å kapsle inn brenselskammeret med tusenvis av lag  tynn aluminiumfolie.

Referanser:
Se hvordan de fungerer her
Les mer om Eric Lerner i denne YouTubevideoen 
Les mer om Focus Fusion på hjemmesiden til Focus Fusion Socialty

Dette innlegget ble publisert i Energi, Vitenskap. Bokmerk permalenken.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *