Kalte Kernreaktion

ZAP-Energy

Seit fast 70 Jahren wird der Öffentlichkeit die scheinbare Wahrheit vermittelt, die sog. „Coulomb-Barriere“ sei nur durch den Druck und die Temperaturen erreichbar, wie sie auf der Sonne herrschen. Diese Verhältnisse auf der Erde nachzustellen, versuchen Forscher auf der ganzen Welt mit Milliardenaufwand seither erfolglos. Dieses Verfahren nenne ich zum leichteren Verständnis „heiße Kernfusion“, denn das erzeugte Plasma ist so heiß, dass es mit keinerlei Materialien in Berührung gebracht werden darf. Man ist deshalb gezwungen, es durch riesige Elektromagnete quasi „freischwebend“ zu halten. Aber das ist bei weitem nicht das einzige Problem. Das erzeugte Plasma ist außerdem  extrem instabil und es existiert maximal für Sekunden.

Dennoch bleibt das Ziel der Kernfusion ehrenwert, denn die Fusionsenergie ist der Königsweg zur Energieversorgung der Welt und sie benötigt praktisch keine Rohstoffe und erzeugt keinen radioaktiven Abfall.

Sie würde nicht nur alle Energieprobleme lösen, sondern auch eine Weltordnung beenden, nach welcher die Förderer fossiler Energien große politische Macht ausüben. Allzu oft nicht zum Guten der Menschheit.

Bemerkenswert und bedauerlich ist, dass über Jahrzehnte die sog. „Kalte Fusion“ von den wichtigsten Meinungsmachern in Politik und Presse geleugnet wird, obwohl sie durch zahlreiche Patente und Gutachten gestützt wird.

Um es einmal mit bitterem Humor zu sagen: Hier gibt es keine „Coulomb-Barriere“ sondern eine „Geld-Barriere“.  Die „heiße Fusion“ ist Großtechnologie und die kalte Fusion nicht. Sie benötigt in letzter Konsequenz keine Kraftwerke und kein Leitungsnetz. Damit ist klar, das Kraftwerksbetreiber und Energiekonzerne an ihr nichts verdienen können. Und genau deswegen gibt es kein Geld von Investoren.

Sorry für die lange Vorrede. Jetzt gibt es einen Teilerfolg: ZAP-Energy. Ernstzunehmende Wissenschaftler haben bekanntgegeben, dass sie Fusionsenergie mit Reaktoren/Gerätschaften im „Garagenformat“ erzeugen können. Eine Anlage soll demnach in der Lage sein, rund 8000 Haushalte mit elektrischer Energie zu versorgen.

Hier die Pressemitteilung von ZAP Energy vom 22. Juni 2022:

https://www.zapenergyinc.com/news/first-plasmas-fuzeq-series-c

Kurz darauf erschien ein Artikel in der New York Times, den ich leider nur als Foto habe: 


(Übersetzung am Schluß der Seite)



Es folgte dann  ein Artikel in "E-Fahrer" vom 29.6.22:


https://efahrer.chip.de/news/kernfusion-in-der-garage-dieser-reaktor-soll-unbegrenzt-energie-bringen_108480

Weitere Artikel werden sicherlich folgen. 

Was bisher nicht erwähnt wurde: Dieser neue Reaktor-Typ ist eine radikale Abkehr von dem Dogma der "heißen Fusion",  denn ein Reaktor dieser Technologie würde in keine Garage passen, sondern benötigte Großtechnologie in Stadion-Ausmaßen. 

Wieso gelingt es den ZAP-Leuten soviel Geld einzuwerben? Ganz klar: Auch die ZAP-Technologie benötigt ein Leitungsnetz, insofern ist es den Investoren (mit Recht) völlig egal, um welche Art der Fusion es sich handelt.  Wichtig ist nur: Man kann die Elektrizität auf dem Weg von der Erzeugung zum Kunden verteuern. Ganz nach Belieben, denn die Kunden haben keine Wahl.


 

Hier meine Übersetzung des NYT-Artikels: 

Ein Durchbruch bei der Fusion (John Markoff, New York Times vom 24.6.22) Experimenteller Reaktorkern ist bereit für den Test, aber viele Skeptiker mahnen.  Zap Energy, ein Start-up-Unternehmen im Bereich der Fusionsenergie, das an einem kostengünstigen Weg zur kommerziellen Stromerzeugung arbeitet, gab letzte Woche bekannt, dass es einen wichtigen Schritt in Richtung Test eines Systems gemacht hat, von dem die Forscher sagen, dass es schließlich mehr Strom erzeugen wird, als es verbraucht. 

Dieser Punkt gilt als Meilenstein bei der Lösung des weltweiten Energieproblems auf dem Weg weg von fossilen Brennstoffen. Eine aufstrebende globale Industrie mit fast drei Dutzend Neugründungen und stark finanzierten staatlichen Entwicklungsprojekten verfolgt eine Vielzahl von Konzepten. Das in Seattle ansässige Unternehmen Zap Energy zeichnet sich dadurch aus, dass sein Ansatz - falls er funktioniert - billiger wäre als die Pläne anderer Unternehmen.  Kernkraftwerke beruhen auf der Kernspaltung, bei der die durch die Spaltung von Atomen freigesetzte Energie genutzt wird. Dabei entsteht nicht nur große Hitze, sondern auch Abfall, der über Jahrhunderte radioaktiv bleibt. Bei der Kernfusion hingegen wird der Prozess im Inneren der Sonne nachgebildet, bei dem Wasserstoffatome durch die Schwerkraft zu Helium gepresst werden.  Seit mehr als einem halben Jahrhundert verfolgen Physiker die Vision von kommerziellen Kraftwerken, die auf einer kontrollierten Fusionsreaktion beruhen und im Wesentlichen die Kraft der Sonne in Flaschen abfüllen. Ein solches Kraftwerk würde viel mehr Strom erzeugen, als es verbraucht, ohne langlebige radioaktive Nebenprodukte. Doch keines der Projekte hat dieses Ziel auch nur annähernd erreicht.

Angesichts der zunehmenden Besorgnis über den Klimawandel ist das Interesse an dieser Technologie jedoch gestiegen.  "Wir halten es für unerlässlich, dass die Kernfusion Teil unseres Energiemixes wird", so Benj Conway, Präsident von Zap Energy.  Viele konkurrierende Bemühungen verwenden starke Magnete oder Laserlichtblitze, um ein Plasma zu komprimieren und eine Fusionsreaktion auszulösen, aber Zap verfolgt einen Ansatz, der von Physikern der University of Washington und des Lawrence Livermore National Laboratory entwickelt wurde. Dabei wird ein geformtes Plasmagas - eine energetisierte Teilchenwolke, die oft als vierter Zustand der Materie beschrieben wird - durch ein Magnetfeld komprimiert, das durch einen elektrischen Strom erzeugt wird, während es durch eine zwei Meter lange Vakuumröhre fließt. Die Technik ist als "Shared Flow Z-Pinch" bekannt. Der "Pinch"-Ansatz von Zap Energy ist nicht neu. Er wurde bereits im 18. Jahrhundert bei Blitzeinschlägen beobachtet und wird seit den 1930er Jahren als Weg zur Fusionsenergie vorgeschlagen. Die Herausforderung für Ingenieure besteht darin, die elektrischen und magnetischen Kräfte lange genug in Impulsen - gemessen in Millionstel Sekunden - zu stabilisieren, um Strahlung zur Erhitzung eines Vorhangs aus geschmolzenem Metall zu erzeugen.  Brian Nelson, ein pensionierter Nuklearingenieur der University of Washington und Chief Technology Officer von Zap Energy, sagte, das Unternehmen habe Plasma in einen neuen und leistungsfähigeren experimentellen Reaktorkern injiziert. Derzeit wird eine Stromversorgung fertig gestellt, die genügend Energie liefern soll, um zu beweisen, dass das Projekt mehr Energie erzeugen kann als es verbraucht.  Wenn sich das System als funktionsfähig erweist, so die Zap-Forscher, wird es um Größenordnungen kostengünstiger sein als Systeme, die auf Magnet- und Lasereinschluss basieren. Es wird erwartet, dass die Kosten in etwa so hoch sind wie bei der herkömmlichen Kernkraft. Forscher, die sich an der Z-Pinch-Konstruktion versucht haben, haben festgestellt, dass es unmöglich ist, das Plasma zu stabilisieren, und haben die Idee zugunsten des Magnetansatzes, eines so genannten Tokamak-Reaktors, aufgegeben.  Fortschritte bei der Stabilisierung des Magnetfelds, das durch das fließende Plasma erzeugt wird, die von Physikern an der University of Washington erzielt wurden, ermöglichten es der Gruppe, 2017 Zap Energy zu gründen. Das Unternehmen hat mehr als 200 Millionen Dollar eingeworben. Die jüngsten technischen Fortschritte bei Fusionsbrennstoffen und fortschrittlichen Magneten haben laut der Fusion Industry Association zu einem starken Anstieg der privaten Investitionen geführt. 

Weltweit gibt es 35 Fusionsunternehmen, und die private Finanzierung ist auf über 4 Milliarden Dollar gestiegen, darunter auch von bekannten Technologieinvestoren wie Sam Altman, Jeff Bezos, John Doerr, Bill Gates und Mr. Sacca, der in die jüngste Finanzierungsrunde von Zaps investiert hat. Es gibt jedoch immer noch Skeptiker, die argumentieren, dass die Fortschritte in der Fusionsenergieforschung eine Fata Morgana sind und dass die jüngsten Investitionen wahrscheinlich nicht in absehbarer Zeit zu kommerziellen Fusionssystemen führen werden.  Nichtsdestotrotz sagten die Physiker und Führungskräfte von Zap Energy in Interviews letzte Woche, dass sie glauben, innerhalb eines Jahres beweisen zu können, dass ihr Ansatz in der Lage ist, den Break-even-Punkt bei der Energie zu erreichen.  Sollte dies gelingen, wären sie dort erfolgreich, wo eine Reihe von Forschungsbemühungen - die bis in die Mitte des letzten Jahrhunderts zurückreichen - gescheitert sind.  Die Physiker von Zap Energy erklärten, dass sie die "Skalierung" ihres Konzepts zur Erzeugung eines steilen Anstiegs der Neutronenmenge in einer Reihe von von Fachleuten begutachteten technischen Papieren nachgewiesen haben, die computergenerierte Simulationen dokumentieren, die sie bald testen werden. Bei einer Kraftwerksversion des Systems würde der Reaktorkern von einer sich bewegenden Metallschmelze umhüllt, um Neutronenstöße einzufangen, die zu starker Hitze führen, die in Dampf umgewandelt wird, der wiederum Strom erzeugt.  

Jeder Reaktorkern würde etwa 50 Megawatt Strom erzeugen, was in etwa ausreicht, um mindestens 8.000 Haushalte zu versorgen, so Uri Shumlak, Physiker und Professor an der University of Washington und Mitbegründer von Zap Energy.  Die technische Herausforderung besteht darin, die Computersimulationen zu bestätigen, sagte Shumlak. Dazu gehört, dass der Z-Pinch-Fusionsteil des Plasmas stabil bleibt und eine Elektrode entwickelt wird, die in der intensiven Fusionsumgebung des Reaktors überlebt.  Herr Conway sagte, er hoffe, dass Zap in der Lage sein werde, sein Konzept schnell zu beweisen, im Gegensatz zu den großen, kostspieligen Entwicklungsanstrengungen der Vergangenheit, die wie "der Bau eines milliardenschweren iPhohne-Prototyps alle 10 Jahre" gewesen seien. 

 

 

 

 

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