Fusion: Den eviga framtidsdrömmen – eller är vi nära nu?

Det sägs ibland att definitionen av galenskap är att upprepa samma sak om och om igen, men varje gång hoppas på ett annat resultat. Om det är så, börjar det kanske bli hög tid att undersöka psyket hos fusionsforskare världen över. Fusionens löfte – att skapa världens renaste och mest omfattande energikälla genom att replikera solens själva kraft här på jorden – har sedan mitten av 1900-talet envist hägrat vid horisonten. Ett löfte som fortfarande är lika lockande idag, men också märkligt bekant. För varje årtionde som passerat har forskningen tagit viktiga steg framåt, men på något sätt har det konstant hävdats att fusion är ungefär 30 år bort. Men nu hör vi plötsligt nya röster viska att det kanske bara är tio år kvar. Har något väsentligt faktiskt förändrats sedan denna story först började, eller är det återigen hypen som överträffar verkligheten?

Fusion – energikällan som alltid väntar runt hörnet

Drömmen om fusion föddes på allvar under 1950-talet, när atomkraftens möjligheter tycktes ändlösa och optimismen kring ny teknik saknade gränser. Från prominenta kärnfysiker som Edward Teller, fadern till vätebomben, till skrivbordsgeneraler i kalla krigets korridorer, var det många som genuint trodde att mänskligheten snart skulle bemästra konsten att tämja fusionen. Principen är enkel i teorin: man slår ihop atomkärnor av lätta ämnen, oftast isotoper av väte, för att frigöra enorma mängder energi. Det är samma process som solen använder, och om vi kunde härma det på ett stabilt och kontrollerat sätt, skulle jordens energiproblem i praktiken vara lösta för evigt. Eller åtminstone tills solen själv slocknar, vilket borde fungera som en fullt acceptabel deadline för de flesta av oss.

”Fusion är morgondagens kraftkälla – och så har det varit sedan 1950-talet.”

Tyvärr, precis som med många andra storslagna tekniska löften, visade sig verkligheten vara betydligt mer envis än teorin. Trots massiv finansiering, omfattande internationella samarbeten och årtionden av långsamma framsteg, har verkliga genombrott lyst frustrerande med sin frånvaro. Varje gång en ny milstolpe uppnåtts – tokamaker som JET i Storbritannien, Stellarator-experiment som Wendelstein 7-X i Tyskland eller amerikanska National Ignition Facility – har forskare konstaterat att man är närmare målet än någonsin förut, men att finansiering och tålamod, förstås, måste sträcka sig ”ytterligare några decennier”. Så har det rytmiskt fortsatt, år efter årtionde, likt en evighetsmaskin av hopp och besvikelse.

ITER – världens dyraste Lego-kit för forskare

Mitt i hjärtat av fusionsbranschens hopp och frustrationer står ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor). Detta gigantiskt dyra och komplext byggprojekt, placerat i pittoreska Sydfrankrike med ett samlat globalt PR-maskineri, har länge annonserats som anläggningen som äntligen ska ta oss bortom spekulationer och visa prov på att fusion fungerar i praktiken.

Från starten 2007 har ITER-marknadsföringen haft något ödesdigert över sig – en blandning av vetenskaplig entusiasm och skyhöga förväntningar som oundvikligt följs av stigande kostnader och förseningar. Ursprungligen antogs att anläggningen skulle stå klar runt 2016, men nu, nästan tio år efter denna deadline har vi ännu inte fått njuta av den glödheta plasman i drift. Faktum är att en eventuell driftstart snarare ser ut att landa bortemot år 2030–2035 enligt ITER-projektledningens senaste beräkningar. Bygget har redan slukat mer än 25 miljarder euro – cirka 300 miljarder kronor – från EU, USA, Ryssland, Kina och andra partners, vilket gör ITER till ett av historiens dyraste forskningsprojekt. Trots enorma framsteg i konstruktion och hantering av enorma supraledande magneter och vakuumkammartekniker, kvarstår väsentliga tekniska utmaningar. Komplexiteten i att kontrollera och underhålla en stabil plasmatemperatur på cirka 150 miljoner grader Celsius ger ständigt nya huvudbry, även för några av världens främsta tekniska sinnen.

”ITER är som att bygga en Airbus 380 – om man aldrig någonsin konstruerat en liten modell av ett flygplan tidigare.”

ITER-projektets anhängare hävdar förstås, envist och välvilligt, att dessa förseningar och svårigheter inte är oväntade. Fusionskraft är komplext, och varje steg framåt är värt den tid och kostnad det tar – men frågan bör kanske snarare vara om världen kan vänta så länge, när varje fördröjning riskerar att minska projektets relevans inför skenande klimatförändringar och energikris.

Privata aktörer: techmiljardärer med sinne för drama

Där offentliga forskningsprojekt ofta drivs av en kombination av prestigefyllda löften och byråkratisk tröghet, stormar privata aktörer nu in med påståenden att de kan bryta fusionsforskningens förtrollning av evigt uppskjutna tidsramar. Silicon Valley, känt för sin kombination av högteknologiskt kunnande och ibland smått orealistiska framtidsvisioner, lockar techmiljardärerna att pumpa pengar i företag som Helion Energy och Commonwealth Fusion Systems. Jeff Bezos, Bill Gates och andra miljardärer har anammat fusion som sitt nästa ”moonshot”.

Commonwealth Fusion Systems (CFS), som är sprunget ur forskning vid Massachusetts Institute of Technology (MIT), hävdar aggressivt att deras lösning – som använder sig av banbrytande supraledande magneter – kommer att kunna demonstrera energiöverskott redan innan decenniet är slut. CFS-teknologin ska göra det möjligt att bygga mindre, billigare och mer hanterbara reaktorer än jättar som ITER. Bezos backade Helion Energy siktar också högt, och lovar kommersiell drift redan 2030. Deras teknik bygger på en pulsad magnetisk approach, där fusion sker i repetitiva korta pulser snarare än att försöka kontrollera plasma i ett stabilt tillstånd. Helions stora affischnamn – ett redan tecknat kontrakt på framtida fusionsel med Microsoft (!) – ger en doft av realism och nyliberal optimism. Men en sund skepsis är förstås på sin plats när det gäller sådana sensationella löften.

”Att techmiljardärer tror sig kunna sätta fart på fusion är bra, men det fungerar bara om fysikens lagar lyder samma spelregler som Silicon Valley.”

Även med rejäla finansiella muskler och innovativa tekniker återstår nämligen svårlösta kärnfrågor: materialbegränsningar, neutronstrålning som förstör komponenter och inte minst den envisa utmaningen att faktiskt producera mer energi än tekniken konsumerar. Än så länge är det oklart om dessa privata företag tillför något fundamentalt nytt till fusionsforskningen, eller om de helt enkelt bara lyckas paketera snygga reklamfilm med Elon Musk-liknande elegans i jakten på investerarnas pengar. Det återstår att se om miljardärernas plånböcker i slutändan lyckas åstadkomma vad decennier av samlad forskning hittills inte gjort.

Framstegen vi faktiskt ser – små steg är också steg

Det är lätt att bli cyniker när det gäller fusionens eviga väntan på framtiden, men det är värt att notera att forskningen trots allt gör tydliga framsteg, även om de är mindre spektakulära än miljardärernas pressmeddelanden. Supraledande magneter är idag väsentligt starkare och mer kompakta, vilket är avgörande för att bättre fokusera och hålla ihop plasmat. Magneter baserade på supraledande material som yttrium-barium-kopparoxid (YBCO) uppnår magnetfältstyrkor flera gånger starkare jämfört med tidigare generationer, utan enorma kylsystem, vilket öppnar dörrar för mer kompakta reaktorer i framtiden.

Därtill kommer insikterna från anläggningar som tyska Wendelstein 7-X, som i detta nu fortsätter att testa en annorlunda reaktordesign – stellaratorn – som är en ytterst komplicerad variant av tokamaker. Stellarator-designen har potential att vara mer stabil och enklare att kontrollera, trots sin komplexitet i konstruktion. Även National Ignition Facility (NIF) i Kalifornien uppnådde 2022 en betydande milstolpe, där man lyckades få ut mer energi ur fusionsexperiment än vad laserstrålarna pumpade in – om än inte hela energibalansen var positiv på grund av totala elåtgången. Dessa framsteg belyser att det faktiskt går att göra verkliga resultat – även om varje enskilt steg framåt fortfarande är rätt litet i jämförelse med de enorma investeringarna.

Sammanlagt innebär dessa ansatser mer erfarenhet, data och tekniska kunskaper som forskare kan bygga vidare på. Även om den stora fusionsgenomgången kanske inte ligger runt hörnet, så är det något påtagligt uppmuntrande med att vi nu, gradvis men stadigt, faktiskt närmar oss de konkreta tekniska utmaningar som återstår.

Kommer fusionen hinna före klimatkrisen?

Men slutligen finns det en oundviklig fråga vi måste ställa oss: Kan världens fusionsdröm hämta andan och leverera innan det är för sent? Klimatkrisen är här och nu, och fusionens eviga tidshorisont, även om den nu krympts från 30 till 10 år (!) är fortfarande inte övertygande som ett svar på våra omedelbara energiproblem. Kritiker menar att fusionens löfte faktiskt har blivit en bekväm distraktion från det hårda arbete och tuffa beslut som krävs omedelbart för att minska vår klimatpåverkan.

Optimister framhåller fusionen som en långsiktig garant för mänsklighetens energibehov även bortom fossilbränslen och nuvarande förnybara källor. Pessimisterna ser istället en dyr och riskabel satsning, med obestämd avkastning långt bortom den tidpunkt där vi redan borde ha ställt om vårt samhälle till hållbara lösningar. Fusionens roll som universalmedel är därför tveeggad: hoppas vi för mycket på fusion riskerar vi kanske att prioritera ner befintliga gröna alternativ som faktiskt redan fungerar, såsom solkraft, vindkraft och energieffektivisering.

”Fusion är ett kittlande löfte för framtiden, men klimatkrisen löses inte genom att vänta på tekniska mirakel.”

Kanske borde vi därför tillfälligt lägga fusionsdrömmen åt sidan och fokusera på konkreta och beprövade lösningar redan idag. För även om fusion verkligen är framtidens energikälla – vad gör vi under tiden klimatkrisens klocka tickar allt snabbare?

”Fusion är framtidens stora löfte – problemet är bara att framtiden alltid verkar vara lite längre bort.”

Fusion är en energikälla som imiterar solens energiprocess och lovar oändlig, ren energi. Trots att idén funnits sedan 1950-talet har fusionsenergi ständigt varit trettio år bort, tills nu, då vissa aktörer hävdar att genomslaget kan ligga så nära som tio år framåt. Offentliga projekt som ITER har redan spenderat över 300 miljarder kronor utan ännu att uppnå drift, samtidigt som privata aktörer såsom Commonwealth Fusion Systems (CFS) och Helion Energy, backade av miljardärer Jeff Bezos och Bill Gates, lovar snabbare resultat. Tekniska framsteg, som nya supraledande magneter och senaste resultat från National Ignition Facility i Kalifornien 2022, ger visst hopp. Dock är stora tekniska utmaningar kvar, och fusionskraft är fortfarande långt från kommersialisering.

Varför är detta viktigt att veta? Klimatkrisen kräver akuta lösningar, inte framtida mirakel. Det är avgörande att förstå fusionens verkliga möjligheter och gränser för att inte bli passiva och avvakta med handling som faktiskt behövs idag, med redan tillgänglig teknik som vind- och solkraft.

Källor: DN, Svenska Dagbladet, Wired, TechCrunch, ITER.org, Commonwealth Fusion Systems.