Das australische Startup HB11 Energy hat eine neue Technologie erfolgreich demonstriert. Einer der Mitbegründer des Unternehmens,
Wie funktioniert die klassische thermonukleare Fusion?
Kernfusion (in diesem Fall sprechen wir vonthermonukleare Fusion) ist eine Reaktion der Verschmelzung leichter Atomkerne in schwerere, die bei ultrahohen Temperaturen stattfindet und von der Freisetzung enormer Energiemengen begleitet wird. Eine solche Reaktion ist das Gegenteil der Atomspaltung: Bei letzterer wird durch die Spaltung schwerer Kerne in leichtere Energie freigesetzt.
Bild von Oleg Gamulinskiy von Pixabay
Synthesereaktionen - das ist grundlegendder energetische Prozess, der die Sterne, einschließlich unserer Sonne, antreibt. Dort wird es von Wasserstoffatomen bereitgestellt, die auf mehrere zehn Millionen Grad überhitzt sind. Die Menschheit versucht seit vielen Jahren, diesen Prozess hier auf der Erde zu wiederholen.
Wie unterscheidet sich der neue Ansatz?
Einsatz von Lasern statt thermonuklearenFusion wurde bereits in den 1970er Jahren vorhergesagt. Urheber der Idee ist der australische theoretische Physiker und Mitbegründer von HB11 Energy, Heinrich Khor von der University of New South Wales. Der neue Weg zur Erzeugung sauberer Energie unterscheidet sich grundlegend von den meisten anderen Fusionsreaktionen, bei denen Wasserstoffisotope auf Millionen von Grad erhitzt werden müssen.
HB11 verfolgt einen anderen Ansatz.Als Brennelement verwendete er viel Wasserstoff und Bor-11, und um die Fusionsreaktion zu starten, verwendete er einen hochmodernen Komplex aus hochpräzisen und leistungsstarken Lasern.
Bei der ersten Demonstration des Konzepts kam es zu einer ReaktionDie Fusion von Wasserstoff und Bor führte zu zehnmal mehr thermonuklearen Reaktionen als erwartet. Das Unternehmen sagt, HB11 Energy sei nun „weltweit führend im Wettlauf um die Kommerzialisierung des heiligen Grals sauberer Energie“.
Wie funktioniert das?
Die Pilotanlage isteine Metallkugel, in deren zentralem Teil sich eine kleine Brennstoffzelle befindet. Es gibt auch spezielle Löcher für den Betrieb von Lasersystemen. Einer der Laser erzeugt ein Magnetfeld, dessen Aufgabe es ist, das Plasma zu halten. Der zweite ist für das Starten einer thermonuklearen Kettenreaktion verantwortlich.
Schematische Darstellung der funktionierenden Installation. Foto: HB11 Energie
Kernreaktionen zwischen Protonen und Bor-11-Kernen(p-B-Synthese), die zum Auftreten von α-Partikeln führte, wurden im Plasma initiiert. Es war das Ergebnis eines Lasers der PW-Klasse, der auf ein 0,2 mm dickes Bornitrid (BN)-Target zielte.
Hohe Reaktionsgeschwindigkeit der p-B-Synthese undInfolgedessen wurde aufgrund des an der Vorderseite des Targets beschleunigten Protonenflusses ein großer Fluss von α-Partikeln erzeugt und gemessen. Dies ist das erste Experiment, das das Prinzip der Lasersynthese bestätigte. Die aus der Reaktion resultierenden Alphateilchen erzeugen einen elektrischen Strom, der fast sofort an das Netzwerk weitergeleitet werden kann.
Es ist bemerkenswert, dass bei Wasserstoff-Bor-ReaktionenEs wird ein sicherer und üblicher Brennstoff verwendet, der bei der Primärreaktion keine Neutronen erzeugt. Sie erzeugen somit vernachlässigbare Mengen an kurzlebigem Abfall und können in großem Umfang Strom für das Kernstromnetz oder die Wasserstoffproduktion liefern. Das Design ist nicht mit einem Wärmetauscher und einer unnötigen Turbine ausgestattet.
Warum?
In Zukunft werden diese Synthesetechnologien ersetzentraditionelle Energiequellen. Skalierbare Technologie wird dazu beitragen, die Auswirkungen der durch Treibhausgasemissionen verursachten globalen Erwärmung umzukehren.
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