Im Bundesstaat Virginia könnte ein scheinbar gewöhnliches Industriegebiet bald zum Zentrum einer weltweiten Energiewende werden. Commonwealth Fusion Systems (CFS), eine Tochtergesellschaft des MIT, kündigt den Bau der ersten kommerziellen Anlage zur Nutzung der Energie aus Kernfusion an.
Ein Arbeiter im Inneren der Vakuumkammer eines Tokamaks, ähnlich dem SPARC.
Bild Wikimedia
Der Kern dieses Projekts basiert auf der SPARC-Tokamak-Technologie, die derzeit in Massachusetts entwickelt wird. Dieses Gerät soll ab 2026 Plasma erzeugen. Das Ziel von CFS ist es, diesen Prototyp in einen Reaktor zu verwandeln, der 400 Megawatt liefert, genug, um 150.000 Haushalte zu versorgen.
Im Gegensatz zur Kernspaltung ist die Kernfusion eine Reaktion, bei der zwei leichte Atomkerne verschmelzen, um einen schwereren Kern zu bilden. Diese Technik kombiniert Isotope von Wasserstoff. Dieser Prozess erzeugt weder langlebige radioaktive Abfälle noch Treibhausgase und stellt somit eine saubere Energiequelle dar.
Die Wahl des Landkreises Chesterfield ist kein Zufall. Sie ist das Ergebnis einer Suche nach dem besten Standort. Dieses Projekt, das den Namen ARC trägt, wird in einem Industriepark von Dominion Energy Virginia, einem Schlüsselakteur in dieser Zusammenarbeit, angesiedelt.
Doch der Weg ist mit Herausforderungen gepflastert. Ein stabiles Plasma bei Temperaturen höher als im Sonnenkern zu erzeugen, ist eine wissenschaftliche Meisterleistung. Doch diese Errungenschaft in ein wirtschaftlich nutzbares Gerät umzuwandeln, ist noch ambitionierter.
Skeptiker weisen darauf hin, dass die Kernfusion seit Jahrzehnten unendliche Energie verspricht, ohne ihre Versprechen je vollständig einzulösen. Aber die technologischen Fortschritte der letzten Jahre, wie die von CFS verwendeten Hochfeldmagnete, geben neue Hoffnung.
Die Beteiligung des MIT verleiht diesem Projekt entscheidende Glaubwürdigkeit. Seit 2017 arbeitet das Plasma Science and Fusion Center mit CFS daran, diese wissenschaftlichen Hürden zu bewältigen. Ihre Zusammenarbeit schlägt eine Brücke zwischen Grundlagenforschung und industrieller Anwendung.
Wenn alles nach Plan läuft, könnte Chesterfield die Wiege einer neuen Energieära werden. Die Ankündigung, bis 2030 Strom zu produzieren, ist gewagt, aber die Auswirkungen könnten unser Verhältnis zur Energie dauerhaft verändern.
Während weltweit immer mehr Fusionsprototypen entstehen, könnte CFS das Rennen anführen. Ist saubere und unbegrenzte Energie schließlich in greifbarer Nähe?
Was ist Kernfusion?
Die Kernfusion ist ein im Universum weit verbreiteter Prozess. Im Gegensatz zur Kernspaltung, bei der schwere Atome gespalten werden, verbindet die Fusion leichte Kerne wie Wasserstoffkerne, um schwerere Elemente zu bilden. Dieses Phänomen setzt erhebliche Energie frei: Es handelt sich um die gleiche Reaktion, die die Sterne zum Leuchten bringt.
Um die Fusion zu initiieren, sind extreme Bedingungen erforderlich: mehrere Millionen Grad Celsius und ein enormer Druck. Diese Umgebungen ermöglichen es den Wasserstoffkernen, ihre elektrische Abstoßung zu überwinden und sich zu verbinden.
Der größte Vorteil dieser Technologie liegt in ihrer Umweltfreundlichkeit. Die Fusion erzeugt weder langlebige radioaktive Abfälle noch Treibhausgase, im Gegensatz zur Kernspaltung oder fossilen Energien.
Die Beherrschung dieser Energiequelle bleibt jedoch eine große technische Herausforderung. Projekte wie SPARC und ARC zielen darauf ab, zu beweisen, dass die Fusion mehr Energie erzeugen kann, als sie verbraucht – ein entscheidender Schritt hin zu ihrer kommerziellen Nutzung.
Artikelautor: Cédric DEPOND
Quelle: MIT