Vor zwei Wochen gab es einen Durchbruch bei der Kernfusion, bei dem es erstmals gelang mehr Energie zu erzeugen, als zu deren Zündung erforderlich war. Dieser Durchbruch ist ein Meilenstein und ein Ereignis, an das man in 50 Jahren zurückdenken wird. Das deutsche Energie-Startup Focused Energy aus Darmstadt plant, bis 2038 ein Fusionskraftwerk am Netz zu haben.(N-Tv Nachrichten, 01.12.22)
Protonenschnelle Zündung der Kernfusion nach 25 Jahren Forschung auf Laserfusion: Es besteht noch immer ein Risiko
Nach 25 Jahren Forschung auf dem Gebiet der Laserfusion hat man das Verfahren der protonenschnellen Zündung entwickelt. Die jüngsten Experimente haben gezeigt, dass das Unternehmen einen Großteil der Instabilitäten unterdrücken konnte, aber es besteht noch immer ein gewisses Risiko. Der Gründer von Focused Energy ist zuversichtlich, dass man das Problem in den Griff bekommen kann, aber als Wissenschaftler ist er ehrlich genug, zu sagen, dass das Ganze nicht risikofrei ist.
Bild: Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, Tino Schulz, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
Bauprojekte zur Erzeugung zukünftiger Energie: T-Star & Super-Nova
In den kommenden Jahren will das Unternehmen zwei Anlagen bauen: T-Star und Super-Nova. Mit T-Star sollen Hunderte Experimente am Tag durchgeführt werden, um mithilfe moderner Machine-Learning-Algorithmen und Künstlicher Intelligenz das Verfahren zu optimieren. Super-Nova soll bis zum Ende des Jahrzehnts eine Fusion zünden können und 30-mal so viel Energie erzeugen wie zugeführt wird. Bis 2037 oder 2038 soll das erste Demonstrationstestkraftwerk Strom ans Netz liefern. Mit Fusionsenergie können zwei Gigawatt Energie erzeugt werden, wovon 900 Megawatt als Elektrizität ins Netz gehen und 100 Megawatt zurück ins Kraftwerk fließen.
Vorteile eines Fusionskraftwerks im Vergleich zu Kernkraftwerken
Ein Fusionskraftwerk bietet einen Preis zwischen 4 und 6 Cent pro Kilowattstunde, was es attraktiv macht. Es hat den Vorteil, dass es keine Energiespeicher benötigt und als grüne Energie ohne CO2-Ausstoß gilt. Im Unterschiede zur Kernkraft gibt es nur ein bis zwei Milligramm radioaktives Material im Reaktor und die Gesamtmenge des radioaktiven Tritiums im Kraftwerk beträgt nur ein bis zwei Kilogramm, was im Vergleich zu Kernkraftwerken sehr gering ist.
Der ITER: Das magnetische Einschluss-Prinzip der Kernfusion und Erforschung der Fusions-Technologie in Wendelstein 7-X
Der internationale Fusions-Forschungsreaktor ITER in Südfrankreich basiert auf dem magnetischen Einschluss-Prinzip der Fusion, auch Tokamak genannt. Dieser Reaktortyp konnte bisher jedoch noch keinen Energiegewinn darstellen. Der mit Wolfram-Nanokugeln und Siliziumkarbid arbeitende Neutronenbeschuss ist schwer aktivierbar und erzeugt nur geringe Radioaktivität, die innerhalb weniger Jahrzehnte wieder auf das Umgebungsniveau abklingt. Die Forschungsanlage Wendelstein 7-X in Deutschland zeigt jedoch fantastische Ergebnisse mit dem Stellarator-Prinzip der Fusion. Auf diesem Gebiet muss unbedingt weitergeforscht werden, da eine Technologieart alleine den Energiebedarf der Menschheit bis 2050 nicht decken kann.
Neue Technologien zur Energieversorgung – Versprechen und Herausforderungen
Es wird eine Mischung aus verschiedenen Technologien geben müssen, um die Energieversorgung zu verbessern. Sollte es gelingen, Kernfusionen zu ermöglichen, stünden der Menschheit unbegrenzte Energiereserven zur Verfügung. Es wird jedoch eine Herausforderung sein, damit umzugehen. Es ist zu hoffen, dass die Menschheit die Energie nutzen wird, um das Chaos zu beseitigen, das sie in den letzten 100 Jahren angerichtet hat, indem sie Lithium aus Batterien wiedergewinnen, CO2 aus der Atmosphäre entfernen und die Natur wieder renaturieren wird.
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