Vil fusjonsreaktoren gi oss forureiningsfri energi til evig tid?

Per Thorvaldsen skriv i Dag og Tid nr. 44 at fysikarane jobbar med å «gjenskapa sola» her på jorda og slik gi oss forureiningsfri energi til evig tid. Han tenkjer på arbeidet med fusjonsreaktoren, som gjenskaper prosessane på sola, og som gir oss solenergien. Ja, mange hadde nok vorte glade viss det hadde lukkast!

Men oppi den glade trua og optimismen på at vitskapen alltid vil lukkast, finst det også skjer i sjøen. Så vidt eg veit, gjeld gamle fysiske lover så lenge dei ikkje er motbeviste. Men dei har ein tendens til å gå i gløymeboka når nye emne og fagstoff trengjer seg på og tek plass i pensum. Stefan-Boltzmanns lov og Wiens forskyvingslov gjekk ut av pensum i gymnaset med syttande utgåve av Isaachsens lærebok i fysikk frå 1969. Det betyr at ingen av dei som i dag er i yrkesaktiv alder, har lært om desse lovene i grunnutdanninga si. Det er dette desse lovene handlar om:

Ein svart omn som held romtemperatur, merkar vi ikkje at sender ut stråling. Men han gjer det. Denne strålinga er langbølgja, og vi kallar henne varmestråling eller infraraud stråling. Når omnen er i likevekt, tek han imot like mykje varmestråling frå omgjevnadene som han sender ut. Står omnen i eit mørklagt rom, ser vi han ikkje. Legg vi i ved og fyrer opp, kjenner vi varmestrålinga mot den huda som snur mot omnen, og ikkje mot hud som snur bort. Legg vi i meir ved og opnar trekken, merkar vi at utstrålinga aukar, og er vi heldige, kan vi sjå at omnen byrjar å gløda. Da har han byrja å senda ut synleg lys. Dette er det Wiens lov uttalar seg om: Når temperaturen aukar, blir lyset meir kortbølgja. Jorda er kald og sender ut infraraudt lys; sola er varm og sender ut synleg lys.

Sannsynlegvis kjenner vi at strålinga vert sterkare når veden brann meir intenst. Det er dette Stefan-Boltzmanns lov uttalar seg om. Strålingsintensiteten (W/m2) aukar proporsjonalt med den absolutte temperaturen (blir målt i Kelvin, K) i fjerde potens. Strålar omnen ut 400 W ved romtemperatur, 300 K, og vi greier å fordobla han til 600 K (327 gradar celsius), vil utstrålinga auka med ein faktor på 16, og bli 4800 W.

Slik som omnen er også jorda. Sidan tidenes morgon har ho sendt ut varmestråling som har vore om lag like stor som innstrålinga frå sola. Dei siste hundreåra har menneska funne kol, olje og gass, og vi har lært oss å utvinna kjerneenergi. All denne energien vi brukar, går etter kvart over til varme, og vil ut, slik som varmen vi får frå sola. Skal jorda få til dette, må ho heva temperaturen sin litt. Det går an å rekna ut at viss jorda skal kvitta seg med ekstra energi som utgjer 1 prosent av solinnstrålinga, vil temperaturen på overflata heva seg 0,7 grader. Skal 10 prosent ekstra ut, må temperaturen heva seg 7 grader. Dette i tillegg til eventuell drivhuseffekt!

Dei siste 150 åra har energibruken vår i snitt auka med 2,3 prosent kvart år. Det betyr ei dobling kvart 30 år. Får vi ei energikjelde som ikkje forureinar, og som er uendeleg, kven kan stoppa denne veksten da?

Dagens energibruk gjer at jorda må stråla ut 0,037 W/m2, som berre er 0,015 prosent av netto solutstråling i dag. Ein auke med ein faktor på 65 må til for at vi skal koma opp i 1 prosent. Dette krev om lag 6 fordoblingar. Med energiveksten vi har hatt dei siste 150 åra, vil dette ta 30 x 6 = 180 år.

I god tid før 180 år har gått, må vi altså stansa veksten i bruk av fossil- og kjerneenergi. I overgangen til fornybar energi meiner da nokon at det er lurast å bruka kjerneenergi, som ikkje gir drivhuseffekt. I staden gir denne fisjonskrafta langtlevande radioaktivt avfall. Er det ikkje lurare heller å brenna ved og olje og gass med CO2-attvinning, sidan dette likevel blir ei kortvarig løysing? Og kvifor bruka enorme ressursar på å gjenskapa sola her på jorda (fusjonskraftverk), når vi likevel får nok energi frå den verkelege sola?