I et industribygg i Røyken som ingen i den norske offentligheten har hørt om, knapt nok heller i akademia, sitter Sindre PhD-student Zeiner-Gundersen bøyd over en liten reaktor av tykt metall. Allerede før stipendforskningen begynte, opplevde han at opptil 20 ganger så mye energi kom ut av reaktoren som det han puttet inn.

Var det kald fusjon han var vitne til? Aftenposten skrev sist sommer om forskningen på dette feltet, som ikke blir akseptert i vitenskapens gode selskap. Men nå har den amerikanske fysikerforeningen, som til nå har vært avvisende, begynt å publisere arbeider fra forskere som tror effekten er reell.

Den nærmest mytiske energikilden kald fusjon (går også under navnet LENR, for Low Energy Nuclear Reaction) fungerer angivelig ved at hydrogen (i form av deuterium) blir tilført energi i en eller annen form. Hydrogenatomene fusjonerer med hverandre og frigjør samtidig en svær mengde energi. Energien som slippes ut er langt, langt større enn det som tilføres. Det blir som å fyre i peisen, egentlig, bare at den kjernefysiske prosessen fusjon avgir en million ganger mer energi enn den kjemiske prosessen forbrenning. I motsetning til forbrenning går ikke kald fusjon fort tom for drivstoff. I likhet med mange andre kald fusjon-forskere har Zeiner-Gundersen over lang tid målt en energiproduksjon som er så høy at det er komplett umulig å forklare den ved at det bare foregår en eller annen kjemisk reaksjon.

Sindres (t.v) far Dag Zeiner-Gundersen (t.h) har selv to doktorgrader, og har vært ivrig opptatt av kald fusjon i mange år allerede.
Borgen, Ørn

– Vil forandre all energiforsyning innen 5–10 år

– Den såkalte Coloumb-barrièren mellom to kjerner tilsier at det vi ser her ikke er mulig. Det anerkjenner jeg. Men jeg konstaterer at det likevel skjer noe. Derfor har vi fokusert på å finne feil i våre egne metoder, gjennom sikkert 1000 døgn med tester. Resultatet varierer veldig, men vi konstaterer fortsatt at reaksjonen finner sted. Jeg tipper at vi innen tre år tenker helt annerledes om energi enn i dag. Om kanskje 5–10 år ser vi dette brukt innen romfart, til fremdrift av biler, båter og fly, tror Sindre Zeiner-Gundersen.

Forskerne som har drevet med dette i flere tiår hevder at det vil være mulig å lage en energikilde som er så enormt kraftig og så billig at vi vil kunne skaffe nok energi til å drive en by som Hamar i et år med fusjonsenergien fra et glass vann – uten skadelig stråling eller utslipp. En slik energikilde ville være så sterk at det kan bli økonomisk langt mer overkommelig å trekke skadelig CO2 tilbake fra atmosfæren, eller gjøre saltvann om til ferskvann. Det vil simpelthen være løsningen på alle våre energiproblemer.

Men samtidig har altså flere av LENR-forskerne store problemer med å få publisert materialet i anerkjente vitenskapelige tidsskrifter. De erkjenner da også at de mangler en troverdig teori bak de eksperimentelle resultatene de får i laboratoriet. Kjernefysisk fusjon skal nemlig ikke være mulig uten enorme energinivåer som slett ikke kan produseres på et hvilket som helst laboratoriebord, ifølge fysikere som arbeider i CERN.

Resultatene som har kommet siden i sommer er likevel mer oppsiktsvekkende og bærer med seg en mye høyere grad av vitenskapelig troverdighet enn tidligere. Samtidig sier den eneste norske fysikeren som vil uttale seg om saken at også de nye og solid vitenskapelig publiserte funnene umulig kan skyldes en ny energikilde.

På solen svirrer hydrogenkjernene rundt i en plasma med en temperatur på 10 millioner grader. Den høye temperaturen gir dem svært høy hastighet og i tilfeldige retninger. De er derfor relativt langt unna hverandre (typisk 100 pikometer). Sannsynligheten for sammenstøt som gjør at de fusjonerer er dermed svært liten, og fusjonsprosessen går derfor så langsomt at det tar milliarder av år for solen å brenne ut.
Deuterium, populært kalt tungtvann, er en type hydrogen som med både et nøytron og et proton i kjernen. Såkalt ultratett deuterium oppstår når såkalt vanlig Rydbergmaterie av hydrogen transformeres ved hjelp av laserpuls. De spesielle egenskapene til ultratett deuterium gjør at hydrogenkjernene kommer mye nærmere hverandre enn i solen, faktisk bare 2,3 pikometer. Kjernene vibrerer mot hverandre i par. Den korte avstanden øker sannsynligheten for fusjon kraftig. Barrièren som motvirker fusjon er 50 ganger tynnere enn på solen.

Umulig å forklare som en kjemisk reaksjon

Sindre Zeiner-Gundersen tar like fullt en vaskeekte PhD-grad på såkalt Rydbergmaterie (se grafikk) ved Universitetet på Island. Rydbergmaterie er sannsynligvis en forløper til kald fusjon, ifølge Zeiner-Gundersen. Det tror også hans veileder på Island, Svein Olafsson. Han er professor i faste stoffers kjernefysikk, og har siden 2014 gjort forsøk som også bekrefter kald fusjon. Olafsson, som har vært styreformann i den islandske fysikerforeningen i flere år og også har gjort eksperimenter ved Isolde-laboratoriet i CERN, plukker gjerne opp telefonen når Aftenposten ringer.

– For meg er LENR-effekten en eksperimentell realitet. Jeg har studert en del av de 500 – 1000 artiklene som er publisert på feltet siden 1989. For mange av dem har vist det samme til at LENR kan være ikke-eksisterende. Vi kan allerede nå si at vi har oppdaget så enorm energi at denne kilden innen 5–10 år vil forandre all energiforsyning. Men det vil ta tid før verden forstår det. Du kan sammenligne det med da Wrightbrødrene fløy første gang. De fløy i 1903. Men det var ikke før i 1908 at de brøt gjennom. Folk trodde det ikke før de selv så det. Når et slikt gjennombrudd skjer i den offentlige bevissthet, vil det komme enorme ressurser til feltet.

Alle disse resultatene er foreløpige. Mer forskning er nødvendig. Kilder: Professor Svein Olafsson og PhD-Cand Sindre Zeiner-Gundersen. Foreløpige resultater, som ikke er bekreftet av andre forskningsgrupper, tyder på at prosessen avgir myonstråling. Myonpartikler lar seg ganske enkelt stanse av en metallkappe. Forskerne antar at strålingen ikke vil være helseskadelig dersom du for eksempel setter en slik fusjonsreaktor i bilen din.

400 forskere verden over tror på det

Til nå har det vært svært langt mellom akademikere som Olafsson, som gir sin støtte til kald fusjon. Det undervises i LENR på MIT, men i starten av kurset advares studentene om at deres valg av studium kan komme til å skade karrièren deres. En av grunnene til at Olafsson nå kan uttale seg såpass skråsikkert om noe som blant fysikere flest oppfattes som umulig, er at han ikke er alene lenger. For eksempel ble fysikeren Robert Duncan, som den amerikanske fysikerforeningen selv pekte ut til å gjøre en uavhengig undersøkelse av fenomenet, overbevist.

– Vi er nå et uformelt nettverk av rundt 400 fysikere verden over som arbeider med saken og ser på kald fusjon som reell, forteller Olafsson.

En annen grunn til at han føler seg overbevist er forskningen til Leif Holmlid. Han er professor emeritus i kjemi ved universitetet i Göteborg og har gjennom en lang karrière både vært med på å vurdere mulige prisvinnere for nobelkomiteen, og har publisert over 200 vitenskapelige artikler. I motsetning til LENR-forskere flest, blir arbeidet til både Olafsson og Holmlid publisert i de prestisjetunge tidsskriftene til American Physical Society, som med sine 50.000 medlemmer er verdens største fysikerorganisasjon. Det blir ikke mer "mainstream" enn det.

Holmlid vil likevel helst ikke kalles LENR-forsker eller assosieres med begrepet kald fusjon. Han fikk i høst publisert oppsiktsvekkende resultater fra jakten på en ny energikilde i et av tidsskriftene til American Physical Society, AIP Advances. Svein Olafsson karakteriserer Holmlid slik:

– Til nå har kald fusjon-forskning famlet i blinde, fordi vi ikke har hatt noen troverdig teori om hva som foregår. Men med Holmlids arbeid har vi fått en sti som vi kan begynne å gå. Jeg vil ikke bli overrasket om Holmlid ender med å få Nobelprisen for det han nå har funnet ut, påpeker Olafsson.

Umulig ifølge dagens fysikklover

Hold deg fast et lite øyeblikk, så skal du få lære hva dette ifølge Holmlid er snakk om. Det er flere ting som gjør at skepsisen til kald fusjon er helt naturlig blant fysikere flest. Fundamentale fysiske lover tilsier nemlig to ting: Det ene er at en eventuell fusjonsprosess må avgi radioaktiv stråling, og det andre er at den såkalte Coloumb-barrièren må overstiges for å sette i gang fusjon. Coloumb-barrièren er en kjernekraft som skyver atomkjerner fra hverandre. Tradisjonell teori tilsier at man må opp i energinivåer på millioner av grader for å starte en prosess som får kjernene til å kollidere, smelte sammen og frigi store mengder energi gjennom fusjon. Kald fusjon-forskere har årevis hevdet at de kan sette i gang en fusjonsprosess med litt utstyr på et skrivebord. Dette har det etablerte vitenskapelige miljø nektet å godta helt siden 1989. Da erklærte nemlig American Physical Society ved en håndsopprekning på en pressekonferanse at kald fusjon ikke kunne ha funnet sted siden det ikke var målt nøytroner, bare fire uker etter at nyheten om en ny energikilde hadde gått verden over.

Det fysikerne den gang ikke visste noe om, er det ekstreme stoffet ultratett deuterium, som Holmlid senere har oppdaget. Dette stoffet er riktignok ikke eksperimentelt fullt ut verifisert. Ifølge Holmlid har det like fullt en lokal tetthet som gjør at det veier ufattelige 130 tonn pr. liter. Om du hadde en melkekartong med ultratett deuterium i kjøleskapet, ville kartongen slått seg hull gjennom huset ditt øyeblikkelig. Stoffet er faktisk 1000 ganger tettere enn solens kjerne. Mengdene som benyttes i eksperimentene er heldigvis bare ultratynne flak og er derfor ikke farlig tunge. Dette materialet inneholder hemmeligheten som gjør kald fusjon er mulig, ifølge Holmlid. La oss derfor åpne laptopen og sette i gang en Skype-samtale til Holmlids kontor i Göteborg.

– Jeg tror det er ultratett deuterium som kan forklare alle resultatene fra forsøk med kald fusjon, sier han. Det er verdt å merke seg at så godt som samtlige LENR-forsøk benytter nettopp deuterium, som på ulike måter pakkes tettest mulig inn i et metall og så tilføres energi.

Sindre Zeiner-Gundersen tar sin PhD-grad på såkalt Rydberg-materie, og i den forbindelse har han gjort forsøk som indikerer at kald fusjon virker.
Borgen, Ørn

Forsøkene varierer fra gang til gang

I ultratett deuterium er kjernepartiklene ifølge Holmlids teori så tette at Coloumb-barrièren ikke lenger er en uoverstigelig hindring. Med bare litt ekstra energi begynner kjernene å smelte sammen og avgi ekstremt mye energi. Denne teorien kan også forklare hvorfor det er så vanskelig å gjenta LENR-forsøk med samme resultat. Forsøkene lar seg nemlig gjerne gjenta, og det er publisert over 100 slike gjentagelser siden 1989, men hvor mye energi som kommer ut er svært varierende fra gang til gang. Årsaken er ifølge Holmlid at fusjonen foregår i mikroskopiske bruddsoner inne i de faste metallstoffene som deuterium lastes inn i. Siden det er umulig å lage det indre av en metallprøve 100 prosent identisk fra gang til gang, kan det bli voldsomme variasjoner i effekten fra forsøk til forsøk, avhengig av nøyaktig hvordan metallet er sammensatt.

Da Holmlid satte i gang prosessen med laserpulsering på ultratett deuterium kom det alltid en eller annen form for energiske partikler (radioaktiv stråling) ut. Men hvilken type? Forskerne lette og lette etter forskjellige typer med ulike detektorer. Etter mye om og men fant de til slutt ut at laserpulsering av ultratett materie avgir såkalte myoner, stikk i strid med antagelsene. Olafsson er akseptert til å holde et foredrag om eksperimentet for nettopp American Physical Society i april.

Et av «problemene» med både Holmlids forsøk og kald fusjon-forskningen er at forsøkene bare produserer svært lite stråling. Det er ikke så rart at fysikere flest ikke tror at det kan foregå fusjon ved romtemperatur, fordi all fusjon ifølge naturlovene MÅ produsere radioaktiv stråling. En annen artikkel av Holmlid og Olafsson fant at selv uten laserpulsering oppstår det en svak radioaktiv stråling som ligner den som er påvist i andre kald fusjons-eksperimenter. Olafsson tror at ultratett deuterium kan ha to forskjellige metoder for å gjennomføre en kjernefysisk prosess.

Gjenoppliver forskning fra 50-tallet

Det interessante med funnet av myoner er at dette er særdeles ettertraktede, og sjeldne, partikler. De kan brukes til å drive såkalt myon-katalysert fusjon, som ble oppdaget allerede på 50-tallet. Metoden har aldri fått særlig interesse, fordi myoner er alt for kostbare å produsere. Nå har altså Holmlid oppdaget en rik kilde til de ekstremt ettertraktede partiklene. Neste steg nå er å bruke dem til å drive en fusjonsreaktor. Dette har han allerede inngått avtale med den såkalte inkubatoren ved Göteborgs Universitet for å få realisert industrielt.

Ideen er at man skal erstatte den skitne fyrkjelen i eksisterende kullkraftverk med en ren fusjonsreaktor, som også er mye billigere å drive fordi den nesten ikke trenger drivstoff. Allerede fra starten av vil det være mer økonomisk med slik fusjon enn å fyre med kull, tror Holmlid. Han mener at alle de nødvendige vitenskapelige funnene nå er gjort. Professoren tror vi allerede om 2–3 år kunne se en helt ferdig, ny energikilde klar til fullskala kommersialisering.

Dessverre avgir myonkatalysert fusjon også ganske mye stråling. Neste skritt for Holmlid blir å få til myonindusert fusjon, som nesten ikke vil avgi stråling. Myonene er så svake at de stoppes av noen centimeter betong eller stål. I tillegg er myonene negativt ladet. Det betyr at de kan brukes til å produsere elektrisitet direkte, uten å produsere damp først.

Hva med et fusjonskraftverk i kjelleren?

Holmlid ser for seg at han ved masseproduksjon skal kunne bygge små fusjonskraftverk på størrelse med et lite kjøleskap. Et slikt hjemmekraftverk vil kunne produsere 15 kilowatt. Dette er omtrent hva du trenger for å holde hjemmet ditt med strøm. Enheten trenger ikke være større enn at den kan plasseres under panseret på en elbil i stedet for batterier. Prisen vil ifølge Holmlid komme an på laserteknologien som velges, men trolig vil den ligge på noen titusen kroner. Uansett vil dette være raskt innspart for en som har et hus, som typisk har 20.000 kroner i årlige elutgifter.

For å dekke et lite lands energiforbruk i et år, anslår Holmlid at det vil være nok med rundt 100 kg deuterium. 100 kg deuterium koster med dagens priser ikke mer enn 700.000 kroner. Ingen god nyhet for et land som lever av olje. Men for verden som helhet ville noe sånt utgjøre en helt vanvittig energirevolusjon.

Det store spørsmålet blir da: Er dette for godt til å være sant? Holmlid har publisert resultatene åpent, og den grunnleggende prosessen kan han derfor ikke ta patent på lenger. Har han rett, står verden like foran en løsning på hele klimaproblemet, som mange vurderer som menneskehetens aller største problem. Når noe høres ut til å være for godt til å være sant, er det jo ofte det.

– Ultratett deuterium er ikke eksperimentelt påvist fullt ut, og det er heller ingen vitenskapelige grupper som har forsøkt å gjenta forsøkene dine?

– Dessverre er det største problemet på dette feltet manglende interesse. Jeg hjelper alle som vil forsøke å gjenskape det jeg har gjort. Dessverre er det ikke så veldig enkelt. Men jeg håper noen forsøker. Det ville gjort alt mye lettere for meg.

Solen på nært hold: Mange mener det er ønsketenkning at det går an å gjenskape fusjonsprosessen på jorden uten den ekstreme varmen.

–Ønsketenking

Funnene til Holmlid og Olafsson, og også tidligere funn på kald fusjon-feltet, blir sett på som lite troverdige blant hovedstrømmen av fysikere. Fysikkprofessor Dieter Röhrich ved Universitetet i Bergen har sett på noen av Svein Olafsson og Leif Holmlids nyeste publikasjoner for Aftenposten, og hadde også en to timer lang videokonferanse med dem for å klare opp i eventuelle misforståelser. Like fullt er han fortsatt svært kritisk. Han erkjenner at eventuell stråling fra eksperimentene ville være er et oppsiktsvekkende funn, men er langt fra overbevist.

— Mange påstander om at de har oppdaget stråling presenteres i artiklene, men ingen ugjendrivelige bevis presenteres. Å måle en ukjent strålekilde er komplisert, og jeg ser ikke at de har klart å gjøre det, sier han.

– Men materialet er jo akseptert av prestisjetunge American Physical Society og er fagfellevurdert av dem?

– Fagfeller er ikke ufeilbarlige og de kan ikke - og skal ikke - sjekke alt. Det trenger ikke å dreie seg om en svindel, det mener jeg heller ikke. Mest sannsynlig er resultatene forårsaket av ønsketenkning. Det er lett å bli fanget i sin egen verden og ikke se feilene du selv gjør. Det er derfor vi i CERN har flere eksperimenter som i stor grad gjør det samme. Et minimum er at eksperimenter må være så velbeskrevet at de kan gjentas. Men jeg forstår ikke engang hva de vil måle - myoner, elektroner, gammastråling eller nøytroner, sier Röhrich. Han anerkjenner at myonkatalysert fusjon er mulig, men påpeker at myonenes levetid er så kort at teknologien neppe vil få praktisk anvendelse.

Likevel er han ikke helt avvisende til å se videre på funnene.

Svein Olafsson har selvsagt fått se kritikken fra Röhrich.

– Jeg forstår faktisk kritikken fra Röhrich godt. Vi hadde en god diskusjon, og jeg er enig i at sikkert 95 prosent av alt som har vært gjort innen kald fusjon-feltet er eksperimentelt feil. De fleste har bare ved hjelp av flaks klart å produsere energi. Men de siste 5 prosentene er vitenskapelig publisert. Röhrich kjenner ikke kald fusjon-litteraturen og har ikke hatt tid til å gå gjennom alle disse eksperimentene. Derfor viser han en sunn skepsis som jeg respekterer. For å forklare LENR må vi trolig smelte sammen såkalt kvantesammenfiltring (quantum entanglement) og en masse andre ting som kjernefysikere som Röhrich aldri ser i sitt arbeid, sier Olafsson.

Ny kamp om tungtvannet

Leif Holmlid er kjemiker og kjernekraft er ikke hans spesialitet. Olafsson, som er fysiker, påpeker derimot at Holmlid er på hjemmebane fordi hans første oppdagelse i 2008 ble gjort med standard eksperimentelle metoder fra fysisk kjemi, og ikke hadde noe med kjernekraft å gjøre.

– Holmlids eksperimenter er bygget opp slik at et hvilket som helst minimalt tegn på radioaktivitet er et enkelt, vakkert, sterkt og ugjendrivelig bevis som får umiddelbare konsekvenser for mysteriet kald fusjon. Slik fusjon er observert i over 100 publiserte artikler siden 1989. Men radioaktivitet som lar seg skru av og på, på en kontrollert måte, er ikke mulig etter noen kjent teori, sier han.

Han påpeker at han ikke hevder de har løst saken og funnet svaret.

– Men vi hevder at det vi har funnet krever forklaring. For å komme videre, trenger vi masse ytterligere forskning og hjelp fra andre grupper. Tre forskere kan ikke klare denne jobben alene, understreker Sveinn Olafsson.

Forskjellige faggrupper krangler altså om realiteten. Hvor står oljenasjonen Norge oppe i dette? Det kan være verdt å minne om at det mer populære navnet på deuterium er tungt hydrogen, som er å finne i tungtvann (der deuterium er bundet til oksygen). Ser vi konturene av en ny kamp om tungtvannet? La oss ta turen tilbake til Røyken, der faren til Sindre Zeiner-Gundersen følger med på sønnens PhD-grad. Sivilingeniør Dag Zeiner-Gundersen har selv to doktorgrader, er styreleder i vesle Norrønt AS, og stiller med pengene og laboratoriet som gjør det mulig for sønnen å drive forskning med støtte fra industrien. Dag har fulgt med på LENR-feltet siden 2001.

– Norrønt AS har sett nok til at vi nå vet at LENR gir en reell effekt. Men man skal være veldig forsiktig med raske konklusjoner siden mulige feilkilder er mange. Det er overraskende lite LENR forskning i Norge, et fagområde som flere aktører rundt i verden forsker på. Veldig mye av forskningen vi driver med her til lands har litt for mye preg av «koseforskning». Kanskje petroleumskrisen vil få Norge til å våkne? Vi kan i hvert fall ikke fortsette slik vi har gjort. På 50 år har vi mennesker forurenset like mye som gjennom hele menneskehetens historie. Fremtidens utfordringer innen energi må løses ved at vi undersøker flere alternativer, også de kontroversielle, sier Dag Zeiner-Gundersen.

Er du interessert i om denne teknologien kan redde verden far katastrofen? Aftenposten har skrevet flere saker om ulike aspekter av kald fusjon: