Skinande bubbla ger ren energi

Publicerat 2005-03-02 22:03

En amerikansk forskargrupp har lyckats framställa oerhört het plasma genom att värma upp små gasbubblor med ljudvågor. Det är ett viktigt steg mot fusionskraft, en ren och obegränsad energikälla.

Skriv ut Tipsa Textstorlek

0 kommentarer
0 Bloggar

Viktiga faktorer

1. Forskarna använde sig av en enda bubbla i stället för många, för att inte den kollapsande bubblans form ska påverkas av håligheterna i närheten.

2. Bubblan fylldes med ädelgas, som tar mycket mindre energi att värma upp än mer komplexa gaser.

3. I stället för att ha bubblorna i vatten använde forskarna koncentrerad svavelsyra. Eftersom svavelsyra är mer trögflytande blir det lättare att göra större och mer sfäriska bubblor. Dessutom avdunstar svavelsyra mindre än vatten, vilket gör att färre molekyler från vätskan blandas in i gasbubblan.

Externa länkar

Nature

Fusion är samma process som får solen att lysa, och kan vara ett sätt att få ren, billig och obegränsade mängder energi. En möjlig väg dit är genom de små heta bubblorna.

- Det är rätt höga odds, men det finns de som påstår att det funkar, säger Ken Suslick.

Han har lett forskarteamet vid Illinois-universitetet, som presenterar sina resultat i veckans nummer av tidskriften Nature.

Metoden kallas för sonolumini-scens, som ordagrant betyder ljudsken. Den går ut på att utsätta en liten gasbubbla i vätska för starkt ljud. Tryckförändringarna från ljudet tvingar bubblan att svälla upp och kollapsa - 18 000 gånger varje sekund. När bubblan kollapsar koncentreras energi på ett mycket litet område, utan att värme hinner ledas bort.

De matematiska modellerna som beskriver kollapsen ger en oändligt hög temperatur, men i verkligheten är temperaturen förstås begränsad. En anledning är att varken gasbubblor eller kollapser är så perfekta som modellen kräver, men temperaturen blir ändå så hög att gasen i bubblorna börjar glöda.

Ken Suslicks forskarlag har tagit några steg närmare den perfekta bubblan genom att använda enstaka bubblor av ädelgas, och svavelsyra i stället för vatten. De fick ensamma bubblor att lysa så starkt att man för första gången kunde mäta temperaturen på deras yta: nästan 20 000 grader Celsius. Det är mer än tre gånger så varmt som ytan på solen.

Men ännu viktigare var att ljuset från bubblorna visade att det hade bildats plasma. Plasma uppstår när elektroner får så mycket energi att de helt lämnar atomkärnan, och är en förutsättning för att fusion ska kunna uppstå.

- Förutsättningarna för fusion är extrema. Då pratar vi om temperaturer på hundratusentals eller en miljon grader, säger Ken Suslick.

För tre år sedan påstod en annan forskare att han hade genomfört fusion med liknande metoder.

- Man kan säga att forskarvärlden varit tveksam till de resultaten, med all rätt. Den bakomliggande fysiken är däremot inte omöjlig.

Fusion uppstår när atomkärnor får så höga hastigheter att de slås ihop och bildar nya atomkärnor. Förutom nya, tyngre atomkärnor bildas också ett överskott av energi, som skulle kunna tämjas och utnyttjas i kraftverk.

Den lämpligaste råvaran för fusion är tungt väte, som går att utvinna ur vanligt havsvatten. Fusion är den process som ger solen sitt enorma överskott av energi, och också det som driver vätebomber.

Johan Falk