Sanfranciscolainen Marathon Fusion -niminen startup-yritys väittää keksineensä keinon muuttaa elohopeaa kullaksi hyödyntämällä ydinfuusiota. Ajatus kuulostaa keskiaikaisen alkemistin unelmalta, mutta yrityksen mukaan se voi pian olla todellisuutta. Marathon Fusionin mukaan sen kehittämä tekniikka perustuu ydintransmutaatioon, jossa korkeaenergisillä neutroneilla muutetaan alkuaineita toisiksi – noitapadan sijasta käytössä on fuusioreaktorin teknologia. Kyseessä olisi ratkaisu vuosituhansia vanhaan arvoitukseen: jo muinaiset alkemistit haaveilivat perusmetallien muuttamisesta kullaksi, mutta vasta nyt tiede saattaa tehdä “lyijyn muuttamisesta kullaksi” taloudellisesti kannattavaa ilman taikaloitsuja.
Fuusiolla elohopeasta kultaa
Marathon Fusion ilmoitti heinäkuussa julkaistussa tutkimusraportissa ratkaisseensa kullan valmistuksen pulman uudella fuusiotekniikalla. Yhtiön mukaan fuusioreaktorin tuottamia neutronisäteitä voidaan hyödyntää kullan tuottamiseen elohopean kautta. Käytännössä menetelmässä fuusioreaktorin suojarakenteisiin lisätään tiettyä elohopean isotooppia (elohopea-198), johon nopeat neutronit törmäävät. Törmäyksen seurauksena elohopea muuttuu toiseksi isotoopiksi, elohopea-197:ksi, joka puolestaan hajoaa noin 64 tunnin kuluessa stabiiliksi kulta-197:ksi. Toisin sanoen fuusioreaktorin “sivutuotteena” voitaisiin tuottaa kultaa hyödyntämällä reaktorista vapautuvia neutroneja – moderni versio alkemian kielletyistä kokeista.
Marathon Fusion on nimennyt menetelmänsä osuvasti Scalable Chrysopoeia -projektiksi viitaten kreikan kielen kultaantuottamista tarkoittavaan sanaan khrusopoiia. Yhtiön laskelmien mukaan yksi gigawatin (sähköteho) fuusiovoimala voisi tuottaa jopa 5 000 kilogrammaa kultaa vuodessa. Määrä on huikea – nykyhinnoilla (n. 600 miljoonaa Yhdysvaltain dollaria) se vastaa vuosittain lähes puolen miljardin euron arvosta kultaa. Marathon Fusion väittää, että kultatuotanto onnistuttaisiin saavuttamaan ilman, että reaktorin varsinainen energiantuotanto häiriintyy tai polttoainekierto kärsii. Tämä lupaus on herättänyt laajaa kiinnostusta, sillä mikäli väite pitää paikkansa, fuusiovoimaloista voisi tulla yhtä aikaa sekä puhtaan energian että arvometallien lähteitä.
Asiantuntijat varovaisen toiveikkaita
Yhtiön julkaisema white paper eli alustava tutkimus on saanut jo myönteistä palautetta joiltakin alan asiantuntijoilta. Esimerkiksi Ahmed Diallo, Princetonin plasmafysiikan laboratoriosta, luonnehti ideaa lupaavaksi ja totesi sen voivan mullistaa fuusioenergian taloudelliset edellytykset, mikäli se toteutuu käytännössä. Diallo kuuluu Marathon Fusionin tieteellisiin neuvonantajiin. Myös yrityksen neuvonantajana toimiva Berkeleyn yliopiston professori Per F. Peterson on kommentoinut, että keksintö muuttaa perustavanlaatuisesti tapaa, jolla fuusioenergiaan kannattaa suhtautua.
On kuitenkin syytä huomata, että idea on vielä toistaiseksi todistamaton. Marathon Fusionin julkaisema tutkimus on vasta esipainosvaiheessa, eikä sitä ole vielä vertaisarvioitu tiedeyhteisössä. Toisin sanoen riippumattomat tutkijat eivät ole vielä vahvistaneet kokeellisesti, että elohopean muuttaminen kullaksi fuusioreaktorissa todella toimii niin kuin startup-yritys väittää. Aiemminkin on uutisoitu lupaavia fuusioläpimurtoja, jotka eivät ole heti johtaneet toimiviin voimaloihin, joten tiedeyhteisö suhtautuu varauksella uusiin väitteisiin. Tästä huolimatta Marathon Fusionin esitys on onnistunut herättämään innostusta ja keskustelua fuusioalan piirissä.
Kultaa sivutuotteena – haasteet ja mahdollisuudet
Mikäli Marathon Fusionin konsepti toimii, sillä voisi olla merkittäviä taloudellisia vaikutuksia. Yhtiö arvioi, että fuusiovoimalan tuottaman sähkön ohella myytävä kulta kaksinkertaistaisi voimalan tuottaman arvon. Perinteisesti fuusioenergiasta on ajateltu saatavan tuottoa vain sähkön muodossa, mutta nyt yksi reaktori voisi tuottaa satojen miljoonien edestä arvometallia vuodessa sähköntuotannon rinnalla. Tämä voisi tehdä fuusiovoimaloista taloudellisesti huomattavasti houkuttelevampia investointeja. Eräs Marathon Fusionin sijoittajista, Malcolm Handley Strong Atomics -rahastosta, arvioi että kullan sivutuotanto voisi vapauttaa uusia rahoitusmahdollisuuksia fuusioteknologian kehittäjille – kultatulot toisivat pääomaa rakentaa ja nopeuttaa fuusioreaktoreiden käyttöönottoa.
Samalla on muistettava, että kullan tuottamiseen fuusiolla liittyy myös käytännön haasteita. Marathon Fusionin perustaja Adam Rutkowski myöntää, että osa reaktorista saatavasta kullasta olisi aluksi epäpuhdasta eli sisältäisi radioaktiivisia kultaisotooppeja. Tällaista kultaa ei voisi suoraan käyttää esimerkiksi koruissa. Arvioiden mukaan vastavalmistettu kulta pitäisi varastoida noin 14–18 vuoden ajaksi, jotta mahdolliset lyhytikäiset säteilevät aineet hajoavat turvallisiksi ennen jalometallin laskemista markkinoille. Vasta vuosikymmenen odotuksen jälkeen kultaharkot olisivat täysin “puhtaita” ja valmiita hyödynnettäviksi. Tämä viive vähentäisi jonkin verran projektin houkuttelevuutta, mutta ei poista sitä tosiasiaa, että onnistuneena konsepti muuttaisi fuusioenergian pelikenttää merkittävästi.
Kiinnostavaa on, ettei metallien muuttaminen toisiksi ole tieteessä aivan ennenkuulumatonta. Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskus CERN raportoi hiljattain kokeesta, jossa lyijyatomit muuntuivat kultaatomeiksi suurenergiaisten hiukkastörmäysten seurauksenaainvest.com. Kyse oli tosin äärimmäisen pienistä määristä – vain yksittäisistä kultaatomeista – joten käytännön merkitystä asialla ei vielä ollut. Marathon Fusionin ehdotus on uraauurtava juuri siksi, että se lupaa skaalautuvaa ja taloudellisesti kannattavaa transmutaatioita fuusioreaktorin avulla. Jos fuusiovoimala tuottaa samalla sekä energiaa että arvometalleja, puhutaan täysin uudenlaisesta teknologis-taloudellisesta mallista, jollaista energia-alalla ei ole ennen nähty.
Ydinfuusioenergian lupaukset ja haasteet
Marathon Fusionin hanke kytkeytyy laajempaan kuvaan fuusioenergian kehityksestä. Ydinfuusio on reaktio, jossa kevyiden atomiydinten yhteenliittyessä muodostuu raskaampia ytimiä ja vapautuu valtavasti energiaa – sama prosessi tuottaa Auringon säteilemän lämmön ja valoni. Fuusio on pitkään nähty päästöttömänä tulevaisuuden energiamuotona, eräänlaisena energia-alan “pyhänä graalin maljana”. Toisin kuin ydinhalkaisussa (fissiossa), fuusioreaktiossa ei synny hiilidioksidipäästöjä eikä pitkäikäistä radioaktiivista jätettä, ja polttoainetta (esimerkiksi vedyn isotooppeja) on käytännössä rajattomasti saatavilla merivedestä ja maankuoren litiumista. Nämä edut tekevät fuusioenergiasta äärimmäisen houkuttelevan ratkaisun ilmastokriisin ja energiantarpeen kannalta.
Haasteena on kuitenkin ollut fuusioreaktorin toteutus käytännössä. Fuusioprosessi vaatii äärimmäiset olosuhteet: polttoaineena toimiva kaasu on kuumennettava yli 100 miljoonan asteen plasmaksi ja pidettävä koossa voimakkailla magneettikentillä. Käytännössä reaktorissa täytyy luoda kuin pieni aurinko, jonka valtava kuumuus ja säteily asettavat kovat vaatimukset laitteen materiaaleille. Vuosikymmenten tutkimuksesta huolimatta tutkijat ovat vasta hiljattain saavuttaneet läpimurtoja fuusion hallinnassa: esimerkiksi ranskalaisessa WEST-tokamak-reaktorissa plasmaa onnistuttiin ylläpitämään vakaana yli 17 minuutin ajan helmikuussa 2025, mikä on merkittävä ennätys. Myös Yhdysvaltain NIF-laboratorio raportoi ensimmäisestä reaktiosta, jossa fuusio tuotti enemmän energiaa kuin lasersytytykseen kului, joulukuussa 2022 – tosin vain sekunnin miljardisosien ajaksi.
Kaupallisesti hyödynnettävän fuusiovoimalan arvioidaan yhä olevan noin parin vuosikymmenen päässä. Esimerkiksi yhdysvaltalainen fuusioteknologiayritys on ilmoittanut aikovansa rakentaa ensimmäisen verkkoon kytkettävän fuusiovoimalan 2030-luvun alussa. Tavoite on kunnianhimoinen, ja asiantuntijat suhtautuvat odotuksiin varoen. Siitä huolimatta fuusioenergia-alalla on meneillään ennennäkemätön kehitysvauhti: useat startup-yritykset (kuten Helion Energy ja Commonwealth Fusion Systems) sekä kansainväliset hankkeet (ITER) pyrkivät ratkaisemaan fuusion teknisiä haasteita. Marathon Fusion kuuluu tähän uuteen fuusiosukupolveen, joka etsii luovia keinoja nopeuttaa fuusioenergian kaupallistamista – aina kultaa myöten. Jää nähtäväksi, osoittautuuko elohopean muuttaminen kullaksi juuri se katalyytti, joka kiihdyttää fuusioenergian aikakauden alkamista.
