Nordisk Energi 1
ENERGI ➛ ämnet i universum och bor-11 är den vanl
igaste isotopen av bor, som utgör omkring 80 procent av allt naturligt förekommande bor. Det är också en stabil isotop som till skillnad från tritium inte är radioaktiv. Ingen skadlig strålning En annan fördel är att energin från HB11reaktionen frigörs i form av laddade partiklar, vilket gör att den lättare kan omvandlas direkt till elektricitet och inte behöver ta omvägen via värme. Det betyder att ett kraftverk baserat på HB11-fusion klarar sig utan ångturbiner och generatorer. Tack vare att reaktionen inte ger upphov till några neutroner med hög energi genereras inte heller någon skadlig strålning och det bildas inget radioaktivt avfall. Det fi nns inte heller någon risk för härdsmälta eftersom reaktionen lätt kan stoppas. Därmed fi nns det inget behov av storskaliga externa kylsystem. – Vår rena och helt säkra reaktor kan placeras i tätbebyggda områden, utan risk för en katastrofal härdsmälta som de som har setts med fi ssionsreaktorer, säger Heinrich Hora. Förutom att reaktorn är både ren och säker betyder elimineringen av ångturbiner och generatorer och det minskade behovet av säkerhetsåtgärder att ett kraftverk kan vara mycket liten och att infrastrukturkostnaderna blir låga. HB11 Energy uppskattar att kostnaden bara kommer att vara omkring en fj ärdedel så stor som för ett kolkraftverk. Lavinreaktion nyckeln till nettoenergivinst Efter att Heinrich Horas förutsägelser bekräftats experimentellt följde ytterligare två viktiga milstolpar som banat väg för HB11 Energys reaktorkoncept. De första experimenten visade att det är möjligt att uppnå fusion av väte och bor-11 på icke-termisk väg genom att använda högintensiva laserpulser för att accelerera vätekärnor mot atomer av bor-11. Fusionsreaktionen resulterade som förväntat i alfapartiklar, det vill säga positivt laddade heliumkärnor, med hög energi. I senare experiment observerades emellertid att utbytet av reaktionen var omkring en miljard gånger större än man förväntat sig. Förklaringen visade sig vara att det sker en lavinartad reaktion och resultatet var av mycket stor betydelse eftersom det skulle kunna vara nyckeln till att uppnå nettoenergivinst. Andra experiment demonstrerade dessutom att det med hjälp av en andra laser och en kondensatorspole går att skapa ett magnetiskt fält med kiloteslastyrka. Det magnetiska fältet ökar sannolikheten för att de accelererade vätekärnorna ska slås samman med en boratom. Med andra ord ökar antalet reaktioner, vilket gör att utbytet av reaktionen blir ännu större. Elegant koncept I HB11 Energys reaktorkoncept, som tar avstamp i dessa experiment, är en cylinderformad bränslepellet, innehållande väte och bor-11, placerad i en kondensatorspole. Samtidigt som ett magnetiskt fält med kiloteslastyrka skapas med hjälp av en nanosekundlång laserpuls sätts fusionsreaktionen i gång av en pikosekundlång laserpuls med en energi på fl era kilojoule. För att man ska kunna ta vara på energin hos de heliumkärnor som bildas i samband med reaktionen omges den av en sfär med en elektrisk potential på strax under 1,4 megavolt och en radie på minst en meter. Eftersom sfären ska stå emot chockvågen från fusionsreaktionen, som uppskattas motsvara chockvågen från omkring 50 gram kemiskt sprängämne, måste den vara gjord av stål eller ett liknande material och vara minst några millimeter tjock. Genom att de laddade heliumkärnorna bromsas in innan de når sfären och sedan neutraliseras när de kommer i kontakt med sfären kan de omvandlas direkt till elektricitet. Enligt HB11 Energys beräkningar kan varje bränslepellet på 15 milligram generera upp till 300 kilowattimmar elektricitet. – Professor Heinrich Hora är pionjär inom teknik för fusion av väte och bor - den mest eleganta metod som jag hittills har stött på. Nu måste vi omsätta teorin i praktiken, säger Lukasz Gadowski, som anslöt sig till företagets styrelse i februari 2021 i samband med att de inledde ett internationellt forsknings- och utvecklingsprogram för att demonstrera att reaktorkonceptet kan generera nettoenergivinst. ◆ Tack vare att energin från fusionen av väte och bor-11 frigörs i form av laddade heliumkärnor i stället för neutroner kan den omvandlas direkt till elektricitet och man slipper ångturbiner och generatorer. ILLUSTRATION: HB11 ENERGY 38 Nordisk Energi 2 2021