“ Wir umgehen alle wissenschaftlichen Herausforderungen, die die Fusionsenergie seit mehr als einem halben Jahrhundert zurückgehalten haben „, sagt der Direktor eines australischen Unternehmens, das behauptet, dass seine Wasserstoff-Bor-Fusionstechnologie bereits eine Milliarde Mal besser funktioniert als erwartet.
HB11 Energy ist ein Spin-out-Unternehmen, das seinen Ursprung an der University of New South Wales hat und heute eine Reihe von Patenten in Japan, China und den USA angekündigt hat, die seinen einzigartigen Ansatz zur Erzeugung von Fusionsenergie schützen.
Fusion ist natürlich die lang erwartete saubere, sichere theoretische Lösung für den Energiebedarf der Menschheit. So erzeugt die Sonne selbst die riesigen Energiemengen, die das Leben auf unserem Planeten bisher angetrieben haben. Während sich die Kernspaltung – die Spaltung von Atomen zur Freisetzung von Energie – als unglaublich kraftvoll erwiesen hat, aber wahnsinnig zerstörerisch ist, wenn etwas schief geht, verspricht die Fusion eine zuverlässige, sichere, kostengünstige und umweltfreundliche Energieerzeugung ohne die Möglichkeit einer radioaktiven Kernschmelze.
Es war einfach immer 20 Jahre davon entfernt, 20 Jahre entfernt zu sein. Eine Reihe von Multi-Milliarden-Dollar-Projekten schreitet langsam voran, vom wahnsinnig komplexen Wendelstein 7-X Stellerator des Max-Planck-Instituts bis zum 35-Nationen-ITER-Tokamak-Projekt, und die meisten verlassen sich auf einen Deuterium-Tritium-Thermonuklearfusionsansatz, der die Schaffung von lächerlich heißen Temperaturen erfordert, viel heißer als die Oberfläche der Sonne, bei bis zu 15 Millionen Grad Celsius (27 Millionen Grad Fahrenheit). Hier nimmt die HB11-Technologie eine scharfe Linkskurve.
Das Ergebnis jahrzehntelanger Forschung des emeritierten Professors Heinrich Hora, HB11S Ansatz zur Fusion, beseitigt seltene, radioaktive und schwierige Brennstoffe wie Tritium – sowie diese unglaublich hohen Temperaturen. Stattdessen verwendet es reichlich Wasserstoff und Bor B-11 und verwendet die präzise Anwendung einiger sehr spezieller Laser, um die Fusionsreaktion zu starten.
So beschreibt HB11 seinen „täuschend einfachen“ Ansatz: das Design ist „eine weitgehend leere Metallkugel, in der ein bescheidenes HB11-Brennstoffpellet in der Mitte gehalten wird, mit Öffnungen auf verschiedenen Seiten für die beiden Laser. Ein Laser erzeugt das magnetische Rückhaltefeld für das Plasma und der zweite Laser löst die Fusionskettenreaktion ‚Avalanche‘ aus. Die durch die Reaktion erzeugten Alphateilchen würden einen elektrischen Fluss erzeugen, der fast direkt in ein bestehendes Stromnetz geleitet werden kann, ohne dass ein Wärmetauscher oder ein Dampfturbinengenerator erforderlich ist.“
HB11-Geschäftsführer Dr. Warren McKenzie klärt am Telefon auf: „Viele Fusionsexperimente verwenden die Laser, um Dinge auf verrückte Temperaturen zu erhitzen – wir sind es nicht. Wir verwenden den Laser, um den Wasserstoff durch die Borprobe mit nichtlinearer Kraft massiv zu beschleunigen. Man könnte sagen, wir benutzen den Wasserstoff als Pfeil und hoffen, ein Bor zu treffen , und wenn wir eins treffen, können wir eine Fusionsreaktion starten. Das ist die Essenz davon. Wenn Sie eine wissenschaftliche Einschätzung der Temperatur haben, ist es im Wesentlichen die Geschwindigkeit der Atome, die sich bewegen. Fusion mit Temperatur zu erzeugen, bedeutet im Wesentlichen, Atome zufällig zu bewegen, und in der Hoffnung, dass sie sich gegenseitig treffen, ist unser Ansatz viel präziser.“
„Die Wasserstoff / Bor-Fusion erzeugt ein paar Heliumatome“, fährt er fort. „Sie sind nackte Heliums, sie haben keine Elektronen, also haben sie eine positive Ladung. Wir müssen nur diese Ladung sammeln. Im Wesentlichen ist der Mangel an Elektronen ein Produkt der Reaktion und erzeugt direkt den Strom.“
Die Laser selbst basieren auf modernster „Chirped Pulse Amplification“ -Technologie, deren Entwicklung ihren Erfindern den Nobelpreis für Physik 2018 einbrachte. HB11 ist viel kleiner und einfacher als alle anderen Hochtemperatur-Fusionsgeneratoren und sagt, dass seine Generatoren kompakt, sauber und sicher genug wären, um in städtischen Umgebungen gebaut zu werden. Es gibt keinen Atommüll, keinen überhitzten Dampf und keine Chance auf eine Kernschmelze.
„Das ist ganz neu“, sagt uns Professor Hora. „Laserpulse mit einer Leistung von 10 Petawatt. Es hat sich gezeigt, dass Sie Fusionsbedingungen ohne Hunderte von Millionen Grad schaffen können. Das ist völlig neues Wissen. Ich arbeite seit mehr als 40 Jahren daran, dies zu erreichen. Es ist ein einzigartiges Ergebnis. Jetzt müssen wir die Fusionsleute überzeugen – es funktioniert besser als die heutigen hundert Millionen Grad thermischen Gleichgewichtsgeneratoren. Wir haben etwas Neues zur Hand, um die ganze Situation drastisch zu ändern. Ein Ersatz für Kohlenstoff als Energiequelle. Eine radikal neue Situation und eine neue Hoffnung für Energie und Klima.“
Tatsächlich, sagt Hora, liefern Experimente und Simulationen zur lasergesteuerten Kettenreaktion Reaktionsraten, die eine Milliarde Mal höher sind als vorhergesagt. Diese kaskadierende Lawine von Reaktionen ist ein wesentlicher Schritt in Richtung des Endziels: ernten weit mehr Energie aus der Reaktion, als Sie setzen in. Die außergewöhnlichen frühen Ergebnisse lassen HB11 glauben, dass das Unternehmen „eine hohe Chance hat, das Ziel des Nettoenergiegewinns deutlich vor anderen Gruppen zu erreichen.“
„Da wir nicht versuchen, Brennstoffe auf unglaublich hohe Temperaturen zu erhitzen, umgehen wir alle wissenschaftlichen Herausforderungen, die die Fusionsenergie seit mehr als einem halben Jahrhundert zurückgehalten haben“, sagt Dr. McKenzie. „Dies bedeutet, dass unsere Entwicklungs-Roadmap viel schneller und billiger sein wird als jeder andere Fusionsansatz. Weißt du, was erstaunlich ist? Heinrich ist in den Achtzigern. Er nannte dies in den 1970er Jahren, er sagte, dies wäre möglich. Es ist nur jetzt möglich, weil diese brandneuen Laser dazu in der Lage sind. Das ist in meinen Augen großartig.“
Dr. McKenzie wird jedoch nicht darauf eingehen, wie lange es dauern wird, bis der Wasserstoff-Bor-Reaktor eine kommerzielle Realität ist. „Die Timeline-Frage ist knifflig“, sagt er. „Ich möchte nicht zum Gespött werden, indem ich verspreche, dass wir in 10 Jahren etwas liefern können, und dann nicht dorthin komme. Der erste Schritt besteht darin, sich als Unternehmen zu etablieren und loszulegen. Erster Meilenstein ist die Demonstration der Reaktionen, die einfach sein sollte. Der zweite Meilenstein besteht darin, genügend Reaktionen zu erhalten, um einen Energiegewinn zu demonstrieren, indem die Menge an Helium gezählt wird, die aus einem Brennstoffpellet austritt, wenn diese beiden Laser zusammenarbeiten. Das wird uns die ganze Wissenschaft geben, die wir brauchen, um einen Reaktor zu bauen. Der dritte Meilenstein ist also, das alles zusammenzubringen und ein funktionierendes Reaktorkonzept zu demonstrieren.“
Das ist großes Zeug. Sollte wirklich billige, saubere und sichere Fusionsenergie erreicht werden, wäre dies ein außergewöhnlicher Fortschritt für die Menschheit und ein großer Teil der Antwort auf unseren zukünftigen Energiebedarf. Und sollte es ohne wahnsinnig heiße Temperaturen erreicht werden, wäre es für die Menschen noch angenehmer, es in der Nähe ihrer Häuser zu haben. Wir werden diese Jungs im Auge behalten.
