SVERIGES ENTREPRENÖRER
Så ska svenska Novatron knäcka den globala fusionsgåtan
Trots stora framsteg kämpar forskare till leda för att hitta den sista pusselbiten inom fusionsenergi. Nu kan Svenska Novatron ha lösningen. ”Det här är nästa steg i att göra fusion möjligt”, säger ingenjören Jan Jäderberg.
Nyligen presenterade Kungliga Tekniska Högskolan, KTH, ett nytt samarbete med svenska startupföretaget Novatron Fusion Group och EIT InnoEnergy för att utveckla fusionskraft på svensk mark.
Från och med 2023 kommer teknikhögskolans Alfvénlaboratorium att bli centrum för Novatrons nya testanläggning, Novatron 1. Här kommer ett dedikerat team utveckla en unik teknik som kan lösa den globala fusionsgåtan.
– Novatron är nästa steg i att göra fusion möjligt, säger ingenjören Jan Jäderberg som grundat Novatron och uppfunnit tekniken med samma namn.
Solen som inspiration
Fusion går ut på att slå samman atomer för att frigöra stora mängder energi, att jämföra med kärnkraften som bygger sin teknik på att klyva atomer. Idén om fusionsenergi är inspirerad av solen, som är som ett enda stort fusionskraftverk. Solens starka gravitationskrafter skapar en naturlig miljö för ett så kallat plasma, som kan innesluta och slå samman gaspartiklar i hög temperatur.
Forskare har sedan 1950-talet arbetat med att återskapa fusionsenergi på jorden. Nu finns förutsättningar för att skapa plasma och värma upp den i tillräckligt hög temperatur, över 100 miljoner grader. Men än återstår utmaningen att stabilisera plasmat. Det behövs för att skapa nettoöverskott av energi, alltså att fusionsprocessen ger mer energi än vad som tillförs. Ett framträdande sätt för att innesluta plasmat är via magnetisk innesluten fusion (magnetic confinement fusion). Men i dagsläget finns det inte tillräckligt starka magnetiska väggar som klarar av att generera fusionsenergi.
Ett exempel är den internationella fusionsreaktorn Iter, som är under uppbyggnad i Frankrike. Här arbetar världens forskare med en tokamak-reaktor, vars metalliska ringformade kapslar innesluter plasmat med kringliggande magneter. Reaktorn ska vara färdigställd 2025 och generera världens första fungerande fusionsenergi. Men det kan fortfarande dröja till 2050 innan Iter kan leverera storskalig fusionskraft.
Det är här Novatron kommer in. Genom att tänka utanför boxen har den ingenjören och KTH-alumnen Jan Jäderberg tagit fram en revolutionerande teknik som kan påskynda hela utvecklingen.
”Fördelen med Novatrons teknik är att den är enkel och billig.”
– Vi har tagit fram en lösning som kan göra plasman konkav. Då kan man bygga starka magnetiska väggar som tål den värme som behövs för att få fusion, säger han.
Den konkava formen uppnås genom att ”trycka” plasmat med hjälp av en spegelmaskin, berättar han.
– Den gör att laddade partiklar kan studsa mellan olika speglar och skapa ett starkare magnetfält. Fördelen med Novatrons teknik är att den är enkel och billig i förhållande till Iters tokamak-reaktor, som är komplex och kostsam. Vi räknar med att Novatrons teknik kommer att kosta en tiondel av ITER-projektet, säger han.
Novatron har via datasimuleringar visat att den patentskyddade tekniken kan skapa ett stabilt fusionsplasma. Det har också validerats av forskare och experter runtom i världen. Nu återstår att se om tekniken fungerar i praktiken.
– Vi vill visa att vår grundläggande teknik fungerar. När vi får möjligheten att visa det så kommer det att bli enklare att förstå, försäkrar Jan Jäderberg.
Om Novatron 1 lyckas stabilisera plasmat går bolaget vidare med att bygga nästa generations reaktor, Novatron 2, där den första fusionsenergin kommer att genereras. Därefter utvidgas projektet till Novatron 3, som ska skapa kontinuerlig fusion. Det sista steget är att bygga fusionskraftverket Novatron 4 och koppla det till elnätet. Om allt går enligt plan kan Novatron uppnå storskalig kommersiell fusionsenergi under 2030-talet.
För att hålla tidsplanen måste såklart flera bitar falla på plats, berättar Novatrons vd Peter Roos. En av dem är finansieringen.
– Vi säkrat finansieringen för att bygga Novatron 1. För att bygga nästa generations Novatron 2 pratar vi om intervallet en halv till en miljard kronor. Det är mycket pengar, men samtidigt inte förskräckligt mycket. Vi har redan ett antal intresserade företag och finansieringsinstitutioner som gärna vill skjuta till pengar. Så det finns förutsättningar för att lösa finansieringen successivt, säger han.
Prislappen kan sänkas
Kostnaden för Novatrons fusionskraftverk beräknas ligga i nivå med att bygga ett kärnkraftverk. Den beräknas också sänkas i takt med att tekniken får ett bredare genomslag.
Men precis som kärnkraftsentreprenörer måste Novatron ta höjd för potentiella legala hinder i tillståndsprövningar och svensk miljölagstiftning.
– Det är en jätteviktig fråga. Vi har dragit i gång parallella processer för få med oss myndigheter och politiker i regulatoriska frågor. Men det kommer att behövas en större kraftsamling. Ett sätt att åstadkomma det är att vi blir mer publika, för hittills har vi hållit en ganska låg profil, säger Peter Roos.
Hur ser det ut med tillgången energi för att generera ett fusionskraftverk?
– Lite förenklat måste vi först ”tända brasan”. Det går att lösa stora med kondensatorbanker som ackumulerar en viss tändningsenergi. De grundförutsättningarna finns redan i Sverige och i princip alla samhällen. Sen kommer fusionsprocessen i sig generera den energi som behövs för att kontrollera systemet över tid. Då behövs det inte tillföras någon ny energi, säger han.
Vad gäller råvaror har vi stor tillgång till fusionens viktigaste bränslekomponenter, deuterium (tungt väte) och tritium (supertungt väte), fortsätter Peter Roos.
– Deuterium finns naturligt tillgängligt i vatten. Tritiumet måste tillverkas på konstgjord väg, men det kan göras i reaktorn, genom att omvandla litium som idag går att bryta i Sverige. På så sätt är fusionskraft mer demokratiskt än andra energikällor. Man behöver inte vara energiberoende av andra länder, säger han.
Radioaktiv strålning
Sen finns det också en säkerhetsaspekt att ta hänsyn till. De första fusionsreaktorerna kommer inte att vara fria från radioaktiv strålning. Det kommer att krävas särskilda försiktighetsåtgärder för att hantera bland annat tritium, som är en radioaktiv gas.
– Det är en komplicerad fråga. I Sverige saknas det för närvarande ett fullständigt regelverk kring den här frågan. USA och Storbritannien har ett större försprång på det området. Framöver väntar ett stort arbete med att få alla bitarna på plats inom hela EU och här har vi inlett en diskussion med myndigheter. Vi är såklart medvetna om den radioaktiva aspekten. Men med det sagt handlar det om låg reaktiv strålning under en kortare livslängd, säger Peter Roos.
Framöver kommer Novatron också få mycket draghjälp från sina samarbetspartners.
EIT InnoEnergy, som delvis finansieras av EU, kommer att vara drivande i skala upp Novatron till industriell nivå. Utöver finansiering bistår bolaget med bland annat infrastruktur, leverantörskedjor, humankapital och nätverksbyggande.
– Novatron är en game changer. För att bekämpa klimatförändringen krävs innovationer med stort genomslag, som i sin tur kräver resurser och investeringar för att skalas upp. Vi vill förverkliga Novatrons drömmar och skapa förutsättningar för innovationsprojekt att växa i industriell skala. Vi tror på Novatron på samma sätt som vi trodde på Peter Carlsson när han kom till oss med sin idé om Northvolt 2016, säger Diego Viela vd för EIT InnoEnergy.
Vidare kommer KTH att stärka Novatrons team med toppmodern teknik, forskning inom plasmafysik och datorsimuleringsmöjligheter.
– För att bygga en reaktor behövs ett forskningslabb, duktiga ingenjörer och infrastruktur. Vi är glada över det här samarbetet som utgör själva essensen i KTH:s arbete. Att ta oss an stora utmaningar och att ta fram nya lösningar, säger Lisa Ericsson, chef på KTH Innovation.
Om Novatrons teknik fungerar kommer KTH att bli centrum för helt ny global industri som kan likställas med det amerikanska Commonwealth Fusion Systems i MIT, enligt Lisa Ericsson.
– Vi har en väldigt spännande tid har framför oss. Det här kan bli gnistan till ny forskning och utbildning inom fusion och kan ge upphov till att fler ansluter sig till projektet och bildar nya avknoppningsföretag över tid, säger hon.
Genombrott i USA välkomnas
Kort efter pressträffen stod det klart USA nått ett ”stort vetenskapligt genombrott” i arbetet med så kallad kärnfusion och ska ha skett vid Lawrence Livermore-labbet i Kalifornien i Kalifornien.
USA:s energiminister Jennifer Granholm meddelade att människan första gången i historien har skapat nettoenergivinst via kärnfusion. I ett experiment genererades drygt 50 procent mer energi än vad som lades in.
Novatron ser det som mycket positivt att sker framsteg inom fusionsområdet, oavsett var i världen eller vilket lösningskoncept som det handlar om.
– Det är som bekant den storskaliga, obegränsade och rena energikälla som har störst möjlighet att möta mänsklighetens ökande behov av energi och samtidigt minska klimatpåverkan, säger Peter Roos.
Men det bör tilläggas att Lawrence Livermore National Laboratory, USA (LLNL) i grund och botten inte är anpassat för att åstadkomma kontinuerlig fusion. Det betyder att det är en mycket lång väg att gå för att kunna industrialisera just den tekniken och bygga kraftverk av. Vad Novatron gör är att fusionsutmaningen från det andra hållet, det vill säga att att skapa förutsättningar för kontinuerlig fusion.
– Novatron jobbar på att hålla ett stabilt plasma för kontinuerlig produktion av elektricitet medan LLNL är fokuserad på att mycket snabbt och under kort tid erhålla fusion, fast för andra syften, säger Jan Jäderberg.
Samtidigt ser han det som en win-win situation att det görs fler framsteg. Det kommer att snabba på processen att göra fusion till en billig, ren, säker, hållbar och stabil energiproduktion i närtid.
– Alla framsteg inom fusion gynnar hela fusionsvärlden. Att uppnå nettoenergivinster som dessa är i sig en enastående vetenskaplig bedrift, oavsett det konceptuella syftet. Fusionsforskningen kan inte ske i en liten grupp. Vi behöver forska på alla håll.
