Wird Fusion Power endlich Militärflugzeuge aufräumen?

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Die Einsparung fossiler Brennstoffe ist schon für den Landtransport schwierig genug. Elektroautos und -lastwagen sind teurer als ihre Pendants mit Verbrennungsmotor, und selbst wenn die Gesamtbetriebskosten niedriger sind, macht es das nicht einfacher, eine Genehmigung für eine höhere Zahlung zu erhalten. Sogar Elektro-Schwergewichte wie Tesla haben Schwierigkeiten, den Lkw-Fernverkehr zu elektrifizieren. Diese Herausforderungen hängen jedoch derzeit hauptsächlich mit den Kosten für Batterien und Infrastruktur zusammen. Die Technologie hat sich bewährt.

Auch in der Luftfahrt gibt es Veränderungen. Effiziente Flugzeuge, Kleinflugzeuge und Kurzstrecken-VTOL lassen sich relativ leicht elektrifizieren. Aber wenn die Flugzeuge größer werden, reden alle über Wasserstoff. Irgendwann kommt der Punkt, an dem die Energiedichte einfach zu niedrig ist, um das Flugzeug nicht mehr als Batterietransporter statt als Personen- oder Frachttransporter zu nutzen. Und Überschallflug? Mit Batterien oder Wasserstoff wird das in absehbarer Zeit nicht passieren, weil der Energiebedarf, um das aufrechtzuerhalten, einfach zu verrückt ist.

Einige militärische Patente und andere mutmaßliche Informationen zeigen jedoch, dass das Militär möglicherweise Pionierarbeit bei der Fusionstransporttechnik leisten könnte. Es ist nicht nur die beste Möglichkeit für das Militär, schnelle, schnelle Flugzeuge zu elektrifizieren, sondern die anderen Vorteile werden für das Militär wirtschaftlich sinnvoll sein, bevor es für zivile Fahrzeuge sinnvoll ist. (Video wird nach dem eingebetteten Video fortgesetzt)

Diese Geschichte geht auf das Jahr 2018 zurück, als das US-Militär ein „Plasma-Einschlusssystem“ patentierte. Wenn das nach Star Trek klingt, haben Sie Recht. Hochleistungsreaktoren benötigen eine Möglichkeit, das heiße, heiße Plasma im Inneren zu halten, damit das Ganze nicht verbrennt. Aber anders als bei Star Trek besteht das Ziel nicht darin, eine Materie-Antimaterie-Reaktion einzudämmen oder einzudämmen, sondern eine „konventionellere“ Fusionsreaktion. Die Fusion wird wahrscheinlich kein überleichtes Raumschiff antreiben, aber sie hat auf jeden Fall genug Energie, um Flugzeuge anzutreiben.

Offensichtlich würde die Fusionsenergie die Welt weit über das Militär hinaus verändern. Die Energie wäre nicht nur kohlenstofffrei, sondern auch mit weitaus geringeren Kosten für radioaktive Abfälle verbunden. Über reichlich kostengünstige, saubere Energie zu verfügen, würde auch die geopolitische Landschaft verändern, da die Menschen nicht auf begrenzte Energiequellen angewiesen wären, zu denen einige Länder besseren Zugang haben als andere (fossile Brennstoffe). Das bedeutet nicht nur eine ganz andere Kriegsführung, sondern wahrscheinlich auch viel weniger davon.

Aber es ist nicht einfach, das nötige Geld für einen so grundlegenden Durchbruch aufzubringen. Der größte Teil der Welt ist zu sehr damit beschäftigt, die alltäglichen Ausgaben für Ernährung, Wasser, Unterkunft und Kleidung der Menschheit zu decken, als dass er sich mit radikalen neuen Technologien befassen könnte, deren Amortisation Jahrzehnte dauern würde. Aber die Welt gibt tendenziell viel Geld für das Militär aus und die Vereinigten Staaten bilden da keine Ausnahme. Es gibt also viel mehr Geld auszugeben, und das Geld kann heimlich ausgegeben werden, um zu versuchen, sich einen Vorteil gegenüber konkurrierenden Militärmächten zu verschaffen.

Militärs versuchen schon seit langem, nuklearbetriebene Flugzeuge zu bauen, aber Kernspaltungsenergie (im Gegensatz zur Kernfusion) ist viel schmutziger. Sie in ein Flugzeug zu transportieren ist schmutzig, gefährlich und riskant. Die Technologie war also nie mehr als eine experimentelle Anstrengung. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden jedoch letztendlich auch in U-Booten eingesetzt.

Das US-Militär ging das Risiko ein, zu experimentieren, weil es viele Vorteile gehabt hätte. Da Militärmissionen nicht nachtanken müssen und wochen- oder monatelang in der Luft bleiben können, wären sie viel weniger anfällig für Angriffe auf Treibstoffversorgungsleitungen und Lufttanker. Wie bei einem hypothetischen Elektrofahrzeug mit einem winzigen Fusionsreaktor können wir wahrscheinlich alle die Vorteile erkennen, die eine praktisch unbegrenzte Reichweite mit sich bringen würde.

Das Militär wäre also bereit, weiterhin Risiken für die Kosten einzugehen. Welches Militär auch immer zuerst fusionsbetriebene Flugzeuge einsetzen kann, es hätte einen erstaunlichen Vorteil gegenüber allen Feinden. Es liegen jedoch einige ernsthafte Herausforderungen vor uns. Derzeit sind Fusionsreaktionen möglich, doch um die Fusionsreaktion in Gang zu bringen und aufrechtzuerhalten, wird derzeit mehr Energie benötigt, als die heutigen Reaktorkonstruktionen produzieren können.

Im Geheimen arbeitet das US-Militär daran, diese Herausforderung zu meistern. Das im Video erwähnte Patent zeigt, dass es möglich ist, nicht nur alle Vorteile der Fusion zu nutzen, sondern auch in einem Paket, das klein genug ist, um auf alles zu passen, von Jägern über Bomber bis hin zu Verkehrsflugzeugen. Das Geheimnis des Systems besteht darin, dass es einen besseren Einschluss erzeugt, je stärker die Fusionsreaktion darauf drückt. Forscher nennen dies „Selbstoptimierung“.

Wenn Forscher es herausgefunden haben (oder es irgendwann tun), wird es möglich sein, der Luft mithilfe überhitzter Flüssigkeiten Energie zuzuführen, anstatt fossile Brennstoffe zu verbrennen. Man könnte also grundsätzlich eine elektrische Version eines Strahltriebwerks haben. Dies würde bedeuten, dass Flugzeuge während ihrer gesamten Lebensdauer ohne neuen Treibstoff auskommen.

Über die unbegrenzte Flugreichweite hinaus könnte die Verfügbarkeit all dieser zusätzlichen Energie am Himmel noch viel mehr bewirken. Der überschüssige Strom könnte Dinge wie Laser, holografische Täuschkörper und mehr antreiben. Außerdem könnten die Formen und Fähigkeiten von Flugzeugen ganz anders sein als heute.

Wenn Militärs die Technologie für die Kriegsführung nutzen könnten, würde sie schließlich auf den zivilen Markt gelangen. Dann könnte es kommerziell rentabel werden und mit billigen fossilen Brennstoffen konkurrieren. Dies würde letztendlich zu einem Wendepunkt für saubere Energie, friedliche Weltbeziehungen und mehr werden.

Warum dies die heutigen sauberen Technologien nicht ersetzen würde

Eine Sache, auf die das Video nicht eingeht, ist, was mit Dingen wie Solar-, Wind- und Wasserkraft in einer zukünftigen Welt mit reichlich vorhandener Fusionsenergie passiert.

Meiner Meinung nach ist es äußerst unwahrscheinlich, dass der Großteil des Transport- und Energiebedarfs für Privathaushalte direkt durch einen Fusionsreaktor gedeckt wird. Warum? Denn die geringe Größe bedeutet nicht unbedingt geringe Kosten und Komplexität. Es wird finanziell viel sinnvoller sein, billigere Fusionsreaktoren an das Netz anzuschließen und sie dann wie heute zur Stromerzeugung zu nutzen. Niemand möchte zu Hause einen Reaktor, Wärmetauscher, Warmwasserleitungen und Dampfturbinen haben, die regelmäßig gewartet und repariert werden müssen.

Dinge wie Elektrofahrzeuge mit Batterien, Energiespeicher für Privathaushalte und Solarenergie werden also immer noch ihren Platz haben, insbesondere wenn Sie bei netzbedingten Ausfällen weiterhin Strom haben möchten. Für völlig netzunabhängige Anwendungen wird Solarenergie noch lange Zeit die günstigere Option sein.

Ausgewähltes Bild aus dem US-Patent US20180047462A1 (Public Domain)