Kernfusion: ein neuer Rekord, der uns dem Traum von sauberer Energie näher bringt

Die Kernfusion erzeugte in einem Experiment mehr Energie als jemals zuvor und brachte die Welt dem Traum von grenzenloser sauberer Energie einen Schritt näher.

Der neue Weltrekord wurde im britischen JET Laboratory aufgestellt.

Kernfusion ist der Prozess, der Sterne antreibt. Wissenschaftler glauben, dass es riesige Energiemengen produzieren könnte, ohne unsere Atmosphäre zu erwärmen.

Europäische Wissenschaftler, die vor Ort arbeiten, sagten: „Wir haben Dinge erreicht, die wir noch nie zuvor getan haben.“

Das Ergebnis stammt aus dem letzten Experiment des Labors nach mehr als 40 Jahren Fusionsforschung.

Andrew Bowie, der britische Atomenergieminister, beschrieb es als „passendes Lied“.

Kernfusion ist der Prozess, der die Sonne antreibt. Es funktioniert, indem es kleine Moleküle erhitzt und sie dazu zwingt, schwerere Moleküle zu bilden, wodurch nützliche Energie freigesetzt wird.

Bei erfolgreicher Skalierung auf kommerzielles Niveau könnten sie unzählige Mengen sauberer Energie ohne CO2-Emissionen produzieren. Entscheidend ist, dass Sie im Gegensatz zu Wind- und Solarenergie nicht den Wetterbedingungen ausgeliefert sind.

Aber wie Dr. Aneeqa Khan, wissenschaftliche Mitarbeiterin für Kernfusion an der Universität Manchester, erklärt, ist das nicht einfach.

„Damit Atome auf der Erde verschmelzen können, brauchen wir Temperaturen, die zehnmal heißer sind als die Sonne – etwa 100 Millionen Grad Celsius, und wir brauchen eine ausreichend hohe Atomdichte über einen ausreichend langen Zeitraum“, erklärte sie.

Die Experimente erzeugten in fünf Sekunden 69 Megajoule Energie. Das reicht nur für vier bis fünf heiße Duschen, also nicht viel.

Es ist klar, dass wir von Kernfusionskraftwerken noch weit entfernt sind, aber mit jedem Experiment kommen wir einen Schritt näher.

Professor Stuart Mangels, Leiter der Forschungsgemeinschaft für Weltraum, Plasma und Klima am Imperial College London, sagte: „Die neuen Ergebnisse des letzten JET-Durchlaufs sind sehr aufregend.

„Dieses Ergebnis unterstreicht wirklich die Leistungsfähigkeit der internationalen Zusammenarbeit, und diese Ergebnisse wären ohne die Arbeit von Hunderten von Wissenschaftlern und Ingenieuren aus ganz Europa nicht möglich gewesen.“

Die Joint European Taurus (JET)-Anlage in Culham, Oxford, wurde Ende der 1970er Jahre gegründet und war bis Ende letzten Jahres der fortschrittlichste experimentelle Kernfusionsreaktor der Welt. Alle Experimente wurden im Dezember abgebrochen.

Obwohl es seinen Sitz im Vereinigten Königreich hat, wurde es größtenteils durch das Nuklearforschungsprogramm der Europäischen Union, Euratom, finanziert und von der britischen Atomenergiebehörde verwaltet. Im Laufe von vier Jahrzehnten waren hier Wissenschaftler aus dem Vereinigten Königreich, Europa, der Schweiz und der Ukraine zu Gast.

Der Reaktor sollte nur etwa ein Jahrzehnt lang in Betrieb sein, aber wiederholte Erfolge haben seine Lebensdauer verlängert. Das heute bekannt gegebene Ergebnis ist dreimal so hoch wie bei ähnlichen Tests im Jahr 1997.

„Unsere erfolgreiche Demonstration … stärkt das Vertrauen in die Entwicklung der Fusionsenergie. Wir haben nicht nur einen neuen Rekord aufgestellt, sondern auch Dinge erreicht, die wir noch nie zuvor erreicht hatten, und unser Verständnis der Fusionsphysik vertieft“, sagte Professor Ambrogio Fasoli, Programmdirektor bei EUROfusion. „.

Der britische Nuklear- und Netzwerkminister Andrew Bowie sagte: „Der jüngste Fusionsversuch von JET ist nach all der Pionierarbeit, die seit 1983 an dem Projekt geleistet wurde, ein angemessener Erfolg. Dank der internationalen Zusammenarbeit sind wir der Fusionskraft näher als je zuvor.“ Ein Team aus Wissenschaftlern und Wissenschaftlern Ingenieure in Oxfordshire.“

Doch die zukünftige Rolle Großbritanniens in der europäischen Fusionsforschung war unklar. Seit dem Brexit ist das Vereinigte Königreich vom Euratom-Programm ausgeschlossen, und letztes Jahr hat die Regierung beschlossen, nicht wieder beizutreten.

Stattdessen sagte die Regierung, sie werde stattdessen 650 Millionen Pfund für nationale Forschungsprogramme bereitstellen.

Euratoms Nachfolger von JET ist eine Anlage namens ITER, die ihren Sitz in Frankreich haben wird. Die Eröffnung war ursprünglich für 2016 geplant und kostete rund 5 Milliarden Euro, doch der Preis hat sich seitdem fast vervierfacht und die Inbetriebnahme wurde auf 2025 verschoben. Mit groß angelegten Versuchen ist nun frühestens 2035 zu rechnen.

Obwohl kein Grund für die Entscheidung der britischen Regierung angegeben wurde, der Europäischen Atomgemeinschaft nicht wieder beizutreten, wird angenommen, dass Verzögerungen bei ITER eine Rolle gespielt haben. Damals sagte ein Sprecher des Ministeriums für Energiesicherheit und Netto-Null: „Angesichts der Verzögerungen beim Engagement und der Richtung, in die diese EU-Programme gehen, bietet der alternative Ansatz dem Vereinigten Königreich die besten Chancen, unsere Integrationsstrategie umzusetzen.“

Bei der Bekanntgabe des Registers am Donnerstag sagte Ian Chapman von der UKAEA, dass die Gespräche mit europäischen Partnern noch im Gange seien, um zu sehen, wie das Vereinigte Königreich in Zukunft an ITER teilnehmen könnte.

Die Regierung hofft nun, in Nottinghamshire das weltweit erste Fusionskraftwerk zu bauen und in den 2040er Jahren den Betrieb aufzunehmen. Das Tokamak Spherical Energy Production Project (STEP) wird von einem neuen Nuklearunternehmen, UK Industrial Fusion Solutions, durchgeführt.