Fusion hat eine erstaunliche Zukunft als Energiequelle. Das heißt, in Raumfahrzeugen jenseits der Umlaufbahn des Jupiter, irgendwann in den nächsten zwei Jahrhunderten. Hier auf der Erde? Nicht so viel. Das ist zumindest meine Meinung.
Die nukleare Stromerzeugung hat 2,5 Pfade. Die erste ist die Kernspaltung, der Teil, der die wichtigste Stromerzeugungsquelle ist, die heute etwa 10 % des Stroms in der Welt liefert. Der 0.5 ist ein thermoelektrischer Radioisotop-Generator, bei dem ein winziger Brocken zerfallenden radioaktiven Materials mit einem Thermoelement verwendet wird, um Raumsonden mit Strom zu versorgen. Wenn du gelesen oder gesehen hast Der Marsianer, das hat er aus der Grube gegraben und in seinen von der Jury manipulierten Mars-Langstreckenbuggy gesteckt.
Und dann gibt es Fusion. Wo Kernspaltung Atome spaltet, verschmilzt sie. Anstelle von radioaktivem Brennstoff gibt es viele radioaktive Emissionen aus der Verschmelzung von Dingen wie Wasserstoff-3, Deuterium und Tritium, die die Eindämmungsstrukturen bestrahlen. Weniger radioaktiver Abfall, der nicht so lange hält, aber immer noch radioaktiver Abfall für diejenigen, die denken, dass dies ein Problem ist.
Im Vergleich zu den CO2e-Emissionen, die die globale Erwärmung verursachen, halte ich einige Tausend Tonnen radioaktiven Abfalls für nicht signifikant. Unter anderem verbrachte ich genug Zeit mit Epidemiologen, um die fortschrittlichste Lösung für das Management übertragbarer Krankheiten und Pandemien der Welt zu entwickeln, sodass ich am Ende eine viel bessere Einschätzung der Strahlungs- und Gesundheitsstatistik hatte. Es ist kein großes Problem im Vergleich zu Kohle oder der globalen Erwärmung.
Aber die Stromerzeugung durch Fusion ist im Gegensatz zu großen hupenden Nuklearwaffen, die die Fusion verwenden, eine ständige Quelle des Interesses. Als Lewis Strauss, der damalige Vorsitzende der US-amerikanischen Atomenergiekommission, 1954 davon sprach, dass Kernenergie „zu billig zum Messen“ sei, sprach er von Fusion, nicht von Kernspaltung. Wie alle seit Mitte der 1950er Jahre ging er davon aus, dass die Fusion in 20 Jahren Strom erzeugen würde.
Und hier sind wir also 67 Jahre später. Wie läuft die Fusion?
Beginnen wir mit dem einzigen glaubwürdigen Fusionsprojekt der Welt, dem ITER-Tokamak-Projekt. Es gibt es schon seit Jahrzehnten. Es pflanzte seine Wurzeln 1985 mit Gorbatschow und Reagan. 35 Länder sind beteiligt. Seltsamerweise ist ITER kein Akronym, es ist lateinisch für „The Way“, eine typisch optimistische und in der Tat etwas arrogante Annahme über seinen Platz im Universum.
Es soll um 2040 leuchten. Das ist so weit weg, dass ich mir nicht die Mühe gemacht habe, darüber nachzudenken, da wir schon lange vorher weit über 50% unserer Wirtschaft dekarbonisieren müssen. Als Ergebnis hatte ich eine faule Lektüre. Ich war davon ausgegangen, wie die meisten Pressevertreter und auch so ziemlich alle, die damit zu tun hatten, behaupteten, dass es mehr Energie erzeugen würde, als es verbraucht, als es endlich aufleuchtete.
Es ist ziemlich einfach, diese Annahme zu bekommen, wenn all ihr Pressematerial und ihre Aussagen bestehen bleiben, dass sie 50 MW Wärme einbringen und 500 MW Wärme abgeben werden, oder das Zehnfache der Leistung. Immerhin sagen sie das seit mindestens 30 Jahren. Ich nahm an, dass sie überschüssige Energie haben würden und einen Dampfgenerator an die sehr teure Technologie anschrauben und Strom produzieren könnten, wenn sie wollten. Ich ging nicht davon aus, dass die Millionen Komponenten und Hunderte von Kilometern gewickelter, sehr teurer, exotischer Materialdrähte in den Elektromagneten auch nur annähernd wirtschaftlich sein würden, aber ich ging davon aus, dass sie überschüssige Energie haben würden.
Und sie haben es geschafft, Plasma herzustellen, wenn nicht sogar eine Fusionsreaktion.
Allerdings ist heute etwas über meinen Schreibtisch gelaufen, das mich aufhorchen ließ und meine Annahmen in Frage stellte. Es gibt einen obsessiven Typ namens Steven B. Krivit, der die meiste Zeit damit zu verbringen scheint, sich mit verschiedenen alternativen Technologien zur nuklearen Erzeugung zu beschäftigen, einschließlich der Entlarvung der kalten Fusion. Seine Stück vom 3. November 2021 behauptete, dass er 2017 festgestellt habe, dass ITER nicht mehr Energie erzeugen würde, als eingesetzt wurde, und dass ITER dies schließlich gegenüber einer Pressestelle zugegeben habe.
Wirklich? Dieses Projekt, das am Ende zwischen 18 und 45 Milliarden US-Dollar kosten wird, soll nicht zusätzliche Energie erzeugen? Das schien unwahrscheinlich.
Also habe ich herumgestöbert. Krivits Zahlen stimmten für mich nicht, da seine Diagramme eindeutig MW in verschiedenen Phasen des Prozesses zeigten und nicht Netto-MWh. Aber andere Teile seiner Geschichte waren klarer und andere Teilnehmer an ITER waren noch klarer. ich fand eine Seite aus dem JT-60SA-Projekt. Es ist ein Projekt, das sich der „frühen Verwirklichung der Fusionsenergie durch die Behandlung wichtiger physikalischer Fragen für ITER und DEMO“ widmet. Es ist ein ITER-Unterprojekt. Und es stimmt mit Krivit überein, aber in den richtigen Einheiten.
Was es bedeutet, ist, dass ITER insgesamt etwa 200 MW Energie benötigt, da es 500 MW Wärme erzeugt. Aber die Exergie der Wärme bedeutet, dass sie bei ihrer Nutzung nur etwa 200 MW Strom zurückgeben würde. Es könnte also ein Perpetuum Mobile sein, aber eines, das nicht mehr tun würde, als seine Lichter am Laufen zu halten, solange man es mit Tritium füttert, etwa 140 Millionen Dollar pro Jahr.
Und es wird schlimmer. ITER plant, dies am Ende dieses Prozesses für weniger als 3000 Sekunden am Stück aufrechtzuerhalten. Das sind 50 Minuten. Dies ist am Ende des Prozesses. Da sie sich auf weniger als eine Stunde aufbauen, arbeiten sie meistens mehrmals am Tag an einer Fusion, die fünf Minuten dauert. Es ist ein sehr teures Physikexperiment, das keine klimafreundliche Energie produzieren wird. Es wird uns einiges beibringen, was ich voll respektiere, aber es wird uns nicht helfen, mit dem Klimawandel umzugehen.
Ich habe mehr von ITER erwartet. Nicht viel mehr. Ich meine, es ist ein Kernspaltungsreaktor mit Millionen Komponenten, von dem erwartet wird, dass er 2040 zündet und zu diesem Zeitpunkt noch keinen Strom erzeugt. Aber ich war aufgrund der ganzen Presse davon ausgegangen, dass es mehr Strom erzeugen würde, als es früher funktionierte, wenn man einen Kessel und einige Turbinen daran verschraubte, auch wenn es eklig teuer wäre. Scheinbar nicht. Einfach nur horrend teuer, kein Nettoneustrom.
Als Randnotiz behauptet Krivit, dass ein ehemaliger ITER-Sprecher dies zugegeben hat Le Canard Enchainé, eine französische Zeitung. Nachdem ich für kurze Zeit gesprächig auf Französisch geworden war, schien mir etwas schief zu gehen. Warum sollte eine Zeitung The Chained Duck heißen? Es stellt sich heraus, dass es in einer Tradition halbernster, halbsatirischer journalistischer Medien steht, die sowohl gute saftige Zitate, Lecks und Klatsch von Regierungsinsidern bekommen, aber auch als die Zwiebel des Tages agierten, nur mit echten echten Nachrichten vermischt mit der Satire. Geht anscheinend immer noch. Die Kombination scheint zu bedeuten, dass der ehemalige ITER-Vertreter gesagt hat, was er sagte, dass Krivit Recht hatte, aber er sagte es zu einem Medium, das nur gelegentlich ernst genommen wird, und es wurde von keinen Medien aufgegriffen, die die meisten ernst meinten die Zeit.
ITER ist jedoch nicht der einzige Fusionsreaktor im Spiel. Es gibt Start-ups! Und wir alle wissen, dass Startups keine Versprechen machen, die sie nicht halten können, und dass sie hervorragend darin sind, Informationen zu veröffentlichen.
Mögen Helion. Sie haben eine gephotoshopte Erdnuss, die behauptet, dass es sich um einen sechsten Prototyp mit regenerativer Energieerzeugung handelt, der nie eine Fusion erreicht hat, die von Peter Thiel unterstützt wird! Es hat gerade erhalten 500 Millionen US-Dollar mehr VC-Finanzierung, mit der Option, bis zu 2,2 Milliarden US-Dollar zu erhalten, wenn sie ihre Ziele erreichen!
Ich bin mir nicht sicher, ob ich einen Absatz hätte erfinden können, der mich weniger glauben lässt, dass da etwas drin war.
Der Website fehlt wahrscheinlich absichtlich alles, was auch nur annähernd ins Detail geht. Es ist wenig informations- und VC-freundlich, was im Energiebereich Thiels Marmelade ist. Er ist der Typ, der trotz seiner Partnerschaft mit Elon Musk nie erkannt hat, dass die Stromerzeugung bereits durch Wind und Sonne gestört wird. Seine Akolythen in Startups, die die Energieversorgung störten, stürzten ab und brannten, weil er und sie sich nie die Mühe machten, zu verstehen, wie Elektrizität im Netzmaßstab tatsächlich funktioniert. Zumindest war Musk bei Solar solide, obwohl er das falsche Ende verstanden hat und das noch nicht ganz herausgefunden hat.
Helion hat zwar 100 Millionen Grad Celsius erreicht, aber mit einem hochenergetischen Laserpuls – keine neuen Ideen, tatsächlich Ideen aus den 1950er Jahren, nur einfacher jetzt – und sie sind unglaublich zurückhaltend in Bezug auf die Dauer. Die Annahme ist, dass es jeweils eine Pikosekunde dauert. Sie sprechen davon, dass ihr Prototyp monatelang funktioniert hat, aber das bedeutet, dass er ein Vakuum aufrechterhält und gelegentlich Plasma erzeugt, ein Vorläufer der befeuerten Fusion. Viele Jahre und zig Millionen Dollar versprechen sie den Mond, und zwar bald. Und um es klarzustellen, sie liegen weit hinter ihrem ursprünglichen Zeitplan zurück.
Im Gegensatz zu ITER schlagen sie zumindest Brennstoffe vor – Helium-3 und Deuterium – die nicht absurd schwer und teuer zu bekommen sind. Aber Helium-3 ist nicht allzu häufig. Viele Vorschläge zum Mondbergbau im Zusammenhang damit. Also werden sie anscheinend Helium-3 herstellen.
Und sie versprechen, Strom direkt zu erzeugen. Es ist kein wärmeerzeugender Dampf oder der Antrieb von Thermoelementen.
„Die FRC-Plasmen in unserem Gerät haben ein hohes Beta und erzeugen aufgrund ihres internen elektrischen Stroms ein eigenes Magnetfeld, das das Magnetfeld von den Spulen um die Maschine herum antreibt. Die FRCs kollidieren in der Fusionskammer und werden von Magneten um die Maschine herum komprimiert. Diese Kompression bewirkt, dass das Plasma dichter und heißer wird, wodurch Fusionsreaktionen eingeleitet werden, die eine Ausdehnung des Plasmas bewirken, was zu einer Änderung des magnetischen Flusses des Plasmas führt. Diese Änderung des Magnetflusses interagiert mit den Magneten um die Maschine herum, erhöht deren Magnetfluss und leitet einen Strom neu erzeugten Stroms durch die Spulen ein. Dieser Vorgang wird durch das Faradaysche Induktionsgesetz erklärt.“
Sicher. Sie erzeugen intensive Magnetfelder und erzeugen dann Plasmen, die ihr eigenes Magnetfeld erzeugen, und die Kombination erzeugt Elektrizität. Ich werde fasziniert sein, Bewertungen von Dritten zu ihren Ergebnissen zu lesen.
Es gab keine veröffentlichten Ergebnisse, die ich finden konnte. Keine Bewertungen von Drittanbietern, die ich finden konnte. Zweifellos sind ihre NDA- und Rechtsdokumente Schönheiten. Nichts außer ihrer Behauptung, sie hätten einen Weg gefunden, unglaublich billig Strom zu erzeugen, was Fusionsforscher seit 67 Jahren behaupten. Sie behaupten, dass ihr Endpreis für Strom 0,01 US-Dollar pro kWh betragen wird. Unwahrscheinlich.
Ich bin enttäuscht von ITER. Ich denke, Helion wird wahrscheinlich ein weniger bekannter und bekannter Theranos sein, ohne in irgendeiner Weise zu behaupten, dass die Direktoren Elizabeth Holmes sind, sondern nur optimistisch in Bezug auf Zeitpläne um Jahrzehnte und viel zu verliebt in ihre eigene, pulsierende Technologie.
Und die Stromerzeugung durch Fusion scheint so weit weg zu sein wie eh und je.
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