Kleines Forschungsinstitut verzeichnet Durchbruch bei der Kernfusions-Forschung
Dem kleinen Labor in New Jersey könnte ein echter Coup gelungen sein.
Die Kernenergie hat große Hoffnungen, durch die Kernfusion wieder zu einem ernsthaften Konkurrenten im Versorgungssektor zu werden, aber sie erfordert massive Investitionen und mehrere weitere Jahre der Entwicklung, bevor sie die behördliche Genehmigung erhält. Der Fokus auf dichtes Plasma (DPF) könnte die Tür dafür öffnen, dass die Kernfusion viel schneller angenommen wird und wirtschaftlich machbar ist. Die in Middlesex, NJ, ansässige Lawrenceville Plasma Physics, Inc. mit Sitz in Lawrenceville, bekannt als LPPFusion, könnte schon bald beim Übergang zur Kernfusion durch DPF eine Vorreiterrolle spielen. Bislang waren teure, groß angelegte Versuchsanlagen mit Ultrahochleistungslasern und Mikrowellengeneratoren, Teilchenstrahlen, riesigen supraleitenden Magnetsystemen und anderen fortschrittlichen Technologien die Norm für Kernfusionsprojekte. Aber sie ist ziemlich kostspielig und wurde mehrere Jahre lang in den Test- und Entwicklungsprozess eingebaut. Eines der größten dieser Fusionsprojekte war der riesige Internationale Torus-Experimentalreaktor (ITER), der in Südfrankreich im Bau ist. Er hat jetzt geschätzte Kosten von über 40 Milliarden Dollar. Der DPF öffnet die Tür zu einer stromlinienförmigen, kostengünstigen Zukunft der Kernfusion - und dazu, wieder mehr Unterstützung für die Kernenergie als eine intelligente Energiequelle zu gewinnen, die es zu erschließen gilt. Das kommt Jahre nachdem die derzeitige Technologie, die Kernspaltung, an Unterstützung verloren hat. Unter der Leitung des Physikers Eric Lerner, der als einer der weltweit führenden Experten auf dem Gebiet des Plasmaeinsatzes bei der Kernfusion gilt, erzielte das LPPFusion-Team 2016 einen bahnbrechenden Erfolg, als sein Gerät eine Ionentemperatur von 2,8 Milliarden Grad erreichte, die mit Abstand höchste Temperatur, die bisher bei einem Experiment erreicht wurde. Das war mehr als 200 Mal heißer als das Zentrum der Sonne und mehr als 15 Mal so hoch wie die für den ITER in Frankreich prognostizierte Höchsttemperatur. LPPFusion hat die Messlatte höher gelegt und nähert sich der Schaffung von Bedingungen, die ausreichen, um eine Nettoenergieerzeugung zu erreichen - die die Bruttostromerzeugung abzüglich des Verbrauchs der Hilfsdienste der Kraftwerke ausgleicht. Bisher wurde dies mit einem kleinen Budget von 7 Millionen Dollar erreicht, das das Labor mit der Unterstützung einiger engagierter Mitarbeiter investiert hat. Lerner und sein Team sagen, dass sie die Leistung der DPF-Technologie gesteigert haben und kurz davor sind, ausreichende Bedingungen für die Nettoenergieerzeugung zu schaffen - ein weiteres überzeugendes Argument, um Unterstützung für die Technologie zu gewinnen. Verwandtes: Teslas Millionen-Meilen-Batterie wird einen neuen grünen Energieboom auslösen Sein Stromgenerator zapft Wasserstoff-Bor anstelle des üblichen Deuterium-Tritium-Brennstoffs an. Bor-Wasserstoff erzeugt keinen radioaktiven Abfall und erschließt einen unbegrenzten Vorrat an Brennstoff. Er bietet auch die Möglichkeit der direkten Umwandlung von Fusionsenergie in Elektrizität. Während die Kernenergie nach dem japanischen Reaktorunglück von Fukushima Daiichi im Jahr 2011 an Unterstützung verlor, gewinnt die Kernfusion als Lösung für die Erschließung der Energie immer mehr an Bedeutung. Als Argument wird angeführt, dass Kernkraftwerke mit viel höherer Kapazität arbeiten als erneuerbare Energiequellen oder fossile Brennstoffe wie Kohle und Erdgas. Ein weiteres Argument der Befürworter ist, dass die Kernfusion eine beständige, stetige Energiequelle bietet - im Gegensatz zu Wind und Sonne, die zeitweiligen Wetterbedingungen ausgesetzt sind. Die Kernfusion hat beeindruckende Befürworter wie den Microsoft-Gründer Bill Gates und den norwegischen Öl- und Gaskonzern Equinor. Aber insgesamt gesehen sind erneuerbare Energiequellen, einschließlich Wind-, Wasser- und Sonnenenergie, der Hauptkonkurrent der Kernenergie. Die U.S. Energy Information Administration berichtete, dass im Jahr 2019 die Kernenergie 20 Prozent der Elektrizität in Amerika ausmachte, gefolgt von den erneuerbaren Energien mit 17 Prozent. Erdgas steht mit 38 Prozent an der Spitze, gefolgt von Kohle mit 23 Prozent. Der Bau der Kraftwerke könnte ein weiterer Wettbewerbsvorteil von DPF gegenüber teureren Fusionsenergiegeneratoren mit Laser und Mikrowellen sein. Seine Wasserstoff-Bor-Fusionskraftwerke würden eine kleine Einheitsgröße, niedrige Investitionskosten, niedrige Brennstoffkosten und ein hohes Maß an Sicherheit bieten. Schätzungen gehen davon aus, dass die DPF-Technologie die Kosten für die Stromerzeugung im Vergleich zur bestehenden konventionellen und alternativen Energietechnologie um das Zehnfache oder mehr senken könnte. Die Partikelfiltertechnologie gibt es in verschiedenen Formen seit den 1960er Jahren. Sie wurde in mehreren Universitäts- und Regierungslaboratorien auf der ganzen Welt zur Forschung auf dem Gebiet der Plasmaphysik eingesetzt. Sie wird auch als Quelle für Röntgenstrahlen und Neutronen verwendet. Die Befürworter hoffen, dass die DPF zur Brücke für die Kernfusion wird, um das Niveau der Unterstützung zu erreichen, das erforderlich ist, um von staatlichen Vorschriften und Geldgebern wegzukommen - und die führende Quelle für alternative Energiekraftwerke zu werden.