Fusionskraft är motsatsen till vår kärnkraft där fission används för att skapa el. Fission går ut på att slå sönder atomkärnor så att de delas, men genom fusion slår man istället ihop atomkärnor så att tyngre ämnen bildas. Fusion är stjärnornas process som skapar deras energi. Processen för att skapa fusionskraft innebär att lättare ämnen genom fusionen smälter samman till tyngre ämnen. För fusion krävs enorma temperaturer som genom processen frigör enorma mängder energi för att kunna slå samman atomkärnor. I vår egen sol smälter väteatomer samman och bildar helium och då frigörs energi genom denna sammansmältning. Fusionskraftverk skulle innebära en mycket energieffektiv källa för miljövänlig energi.
Termonukleär fusion
Den mest lyckade fusionsprocess som människan hittills skapat är vätebombens. Men det som forskare över hela världen eftersträvar är att kunna skapa en lika praktiskt användbar energikälla som dagens kärnkraftverk. Den fusion som ett de första fusionskraftverken förmodligen skulle använda sig av, den mest effektiva termonukleära fusionen man känner till, använder atomer av deuterium, tungt väte (deutroner) och tritium, supertungt väte (tritoner). Båda dessa är alltså tunga isotoper av väte. Reaktionen mellan dessa benämns D-T-reaktion och innebär bildandet av en heliumkärna och en neutron.
Teoretiskt sett är flera olika former av termonukleära fusionsreaktorer fullt möjliga att skapa, men eftersom det krävs så pass enorma temperaturer och så högt tryck har det länge varit en utopi att kunna skapa ett fullt fungerande kraftverk. Den första reaktorn för att utveckla fusion i större skala är försöksanläggningen ITER (Internationella termonukleära experimentreaktorn) som är placerad i Cadarache, Frankrike. Det är ett internationellt samarbete finansierat tillsammans med flera olika länder och skall stå färdig år 2025. Den totala kostnaden beräknades 2010 till 15 miljarder Euro. Men en kommersiellt genomförbar reaktor kan stå klar först 2050 om allt går som planerat.
Reaktionen i fusionsreaktorn ITER beskrivs med följande formel:
2H + 3H ger 4He + 3,5 MeV + n + 14,1 MeV.
Kall fusion
Till skillnad från termonukleär fusion finns begreppet kall fusion, en fusionsprocess som skulle kräva betydligt lägre temperaturer. Men det här är något som forskare är oense om och vissa hävdar att det är en omöjlighet. Experiment med exempelvis elektrolytiska celler har genomförts.
Magnetisk fusion och laserinnesluten fusion
Fusionsbränslet för termonukleär fusion är i form av plasma och är tio gånger varmare än solens kärna. Därför måste den inneslutas på ett effektivt sätt. Både testreaktorn Jet och kommande ITER använder sig av magnetisk inneslutning för att kontrollera fusionsprocessen. En annan form av inneslutningsmetod som just nu USA håller på att utveckla i experimentanläggningar är laserinnesluten fusion. Denna metod innebär att bränslet beskjuts med högenergilaser från alla håll.
Höga kostnader för miljövänlig el
Kostnaden för att bygga upp kraftverk har beräknats vara mycket hög och därför har man ställt sig tvekande om produktionen av el skulle täcka kostnaderna. Kommande fusionskraftverket ITER, skall kunna generera tio gånger så mycket energi för processen som det tar att starta igång den, eller generera 500 megawatt fusionsenergi med en energiförbrukning på 50 megawatt. Fusion innebär varken farliga avfall eller växthusgaser och därför är själva fusionsprocessen ett mycket miljövänligt alternativ som energikälla, samtidigt som mängden potentiellt bränsle är enorm.