Ydinfuusion valjastaminen energianlähteeksi voi olla ratkaisu nykyiseen energiantuotannon päästö- ja jäteongelmaan. Maailmanlaajuisesti katsottuna energialähteiden käyttötavan on muututtava, kun energiatarve lisääntyy ja ilmastoa lämmittävistä energialähteistä on luovuttava tai niiden käyttöä on vähennettävä merkittävästi. Fuusiovoimalan rakentaminen on kuitenkin fissiovoimalaakin haastavampaa. Fuusiovoimalan koelaitos JET (Joint Europen Torus) sijaitsee Oxfordshiressa, Englannissa. Se aloitti toimintansa vuonna 1984. JET on eurooppalainen hanke, jonka tarkoituksena on osoittaa fuusiovoima mahdolliseksi energiantuottotavaksi.

Video: JET fuusiovoima koelaitos (CulhamFusionEnergy)

JET-hanketta on seurannut ITER-hanke. ITERin voimalaitos on samankaltainen kuin JET-hankkeen voimalaitos. Molemmat ovat neuvostoliittolaisen Tokamak-voimalaitostyypin mukaisia. ITER-voimalaitos on rakenteilla Cadaracheen Ranskaan. Hanke on kansainvälinen ja yksi suurimmista tieteen yhteistyöhankkeista. Mukana ovat Euroopan unionin lisäksi Kiina, Japani, Intia, Yhdysvallat, Venäjä ja Etelä-Korea. ITERin on tarkoitus käynnistyä ensimmäistä kertaa vuonna 2025.

ITER-voimalaitoksen havainnekuva. © ITER

Fuusiovoimalassa ei pystytä hyödyntämään gravitaation aiheuttamaa painetta samalla tavalla kuin Auringossa. Tämän johdosta fuusiovoimalassa on tuotettava Auringon ydintä korkeampi lämpötila, jotta hiukkasten fuusio on mahdollista alhaisemmassakin paineessa. Lisäksi hiukkasten liikkeen ja fuusioitumisen on oltava kontrolloitua, ettei lämpötila nouse liian korkeaksi ja sulata voimalaitoksen rakenteita. Hiukkasten liikettä hallitaan magneettikentillä. Fuusioituva aine on plasmaa, jossa elektronit ja atomiytimet ovat irrallaan toisistaan. Molemmilla hiukkasilla on varaus, joten ne kokevat magneettisen vuorovaikutuksen liikkuessaan.

Toistaiseksi tehtyjen kokeiden perusteella ei ole varmuutta, että energiaa kontrolloidusti tuottava voimalaitos pystytään rakentamaan. Onnistumisesta syntyvät edut ovat kuitenkin niin suuret, että epävarmalle hankkeelle on riittänyt rahoitusta. Fuusiovoimaloissa syntyvällä radioaktiivisella jätteellä olisi lyhyt puoliintumisaika fissioon verrattuna (sadan vuoden aikana aineet ovat muuttuneet kierrätyskelpoisiksi), fuusiossa vapautuva energia on suuri, fuusioon tarvittavaa polttoainetta (vetyä) on runsaasti saatavilla, voimalaitokset tarvitsevat vain vähän maapinta-alaa, eikä fuusioreaktioissa synny kasvihuonepäästöjä.

ITER organisation

Nykyisen vuosisadan aikana selvinnee, onko fuusiovoima mahdollinen energiantuottotapa maapallolla. Samanaikaisesti fissiovoimaloita rakennetaan edelleen ja esimerkiksi Suomessa Olkiluoto 1 ja 2 reaktorit ovat saaneet toimintaluvan vuoteen 2038 saakka. Ydinvoima on keskeinen energiantuotantotapa ainakin seuraavan sadan vuoden ajan. Ydinvoiman (sekä fission että fuusion) merkitys voi olla hyvin suuri ilmastonmuutoksen torjumisessa. Uuden teknologian hyödyntäminen energiantuotannossa mahdollistaa yhä päästöttömämmän ja jätteettömämmän ympäristön. Lähitulevaisuudessa esimerkiksi pienitehoiset fissioydinvoimalat saattavat yleistyä kaupunkien energialähteiksi.

Pienydinvoimalat (Tekniikka&Talous) Pienydinvoimalat (YLE uutiset)