Helion-Energie kündigte am Freitag zwei Meilensteine für das Unternehmen und den kommerziellen Fusionssektor an: das Erreichen einer Plasmatemperatur von 150 Millionen Grad Celsius und die Tatsache, dass das Unternehmen als erstes privates Unternehmen sein Fusionsgerät mit einem radioaktiven Brennstoff namens Tritium testet.
Das in Everett, Washington, ansässige Unternehmen ist Teil des globalen Wettlaufs um die Lösung der physikalischen und technischen Herausforderung der Nutzung von Fusionsreaktionen zur Erzeugung nutzbarer Energie.
Obwohl seine Technologie diesen Meilenstein noch nicht erreicht hat, hat Helion im vergangenen Sommer den Grundstein für ein kommerzielles Kraftwerk im Osten Washingtons gelegt, das 2028 mit der Zertrümmerung von Atomen beginnen soll – ein ehrgeiziges Ziel, das viele Skeptiker hat.
Während der Bau der Anlage voranschreitet, führt das Unternehmen in seinem Hauptsitz wichtige Tests an seinem Gerät der siebten Generation, Polaris, fort, das die neuen Temperatur- und Kraftstoff-Benchmarks erreicht hat.
„Wir haben bereits eine lange Geschichte im Bau von Fusionsprototypen“, sagte David Kirtley, CEO von Helion. „Wir konnten zeigen, dass wir nach und nach die Grenzen verschieben und diesen Kraftwerken immer näher kommen können.“
Die Herausforderung der Fusionsindustrie besteht darin, Plasmen zu erzeugen, die viel heißer als die Sonne und unglaublich dicht sind, und sie dann aufrechtzuerhalten. Der gesamte Betrieb muss so energieeffizient sein, dass überschüssiger Strom erzeugt und erfasst wird.
Während Sonne und Sterne auf natürliche Weise verschmelzen, hat niemand auf der Erde – weder in der Wissenschaft noch in der Industrie – dieses Ziel erreicht, und einige glauben, dass dieses Ziel noch viele Jahre entfernt ist.
Ein magnetischer Ansatz zur Fusion
Helion zielt darauf ab, die Kernfusion mithilfe magnetinertialer Geräte mit gepulstem Betrieb und feldumgekehrter Konfiguration zu bändigen. Was das bedeutet Dabei sendet das System einen Energieimpuls in das Fusionsgerät, wo Magnetfelder das Plasma komprimieren und die Fusion stattfindet. Wenn das Plasma gegen das Feld drückt, erzeugt es einen Strom, der Elektrizität zurück in das System sendet.
Das Unternehmen hat nur wenige von Experten begutachtete Forschungsergebnisse veröffentlicht, Informationen über seine jüngsten Fortschritte jedoch mit ausgewählten Experten geteilt.
„Der Blick auf die Daten der Polaris-Testkampagne, darunter rekordverdächtige Temperaturen und Gewinne aus dem Brennstoffmix in ihrem System, deutet auf starke Fortschritte hin. Unsere Fähigkeit, die Fusion ans Netz zu bringen, erfordert Ansätze, die eine schnelle Umsetzung bei Design und Tests ermöglichen, und diese Ergebnisse spiegeln die wachsende Leistungsfähigkeit des US-amerikanischen Fusionsökosystems wider“, sagte Jean Paul Allain, stellvertretender Direktor für Wissenschaft für Fusionsenergiewissenschaften im Energieministerium, in einer Erklärung.
Ryan McBride, ein Fusionsexperte und Professor für Nukleartechnik, Elektrotechnik und angewandte Physik an der University of Michigan, überprüfte auch die Diagnosedaten von Helion.
McBride sagte in einer Erklärung, es sei „spannend, Beweise“ für die beiden Meilensteine zu sehen, und er freue sich darauf, „weitere Fortschritte zu sehen“.
Kirtley sagte, das Team bereite Veröffentlichungen vor, in denen die Diagnosetools beschrieben werden, die zur Überprüfung der Temperaturaufzeichnung verwendet werden, die den früheren Höchstwert des Unternehmens von 100 Millionen Grad Celsius übertraf.
Das ultimative Ziel für das Gerät sei es, 200 Millionen Grad Celsius zu erreichen, sagte er und fügte hinzu: „Das geben wir heute nicht bekannt. Aber angesichts der bisherigen Ergebnisse sind wir sehr gespannt und optimistisch, diesen Meilenstein zu erreichen.“
Die Dynamik der Branche nimmt zu
Helion hebt außerdem die Verwendung von Tritium in Kombination mit Deuterium als Fusionsbrennstoff hervor. Beides sind Formen von Wasserstoff, aber Deuterium ist nicht radioaktiv, weshalb die meisten Unternehmen Experimente nur mit diesem Isotop durchführen, da es sicherer zu handhaben und häufiger vorkommt. Der kommerzielle Brennstoffmix von Helion wird aus Deuterium und Helium-3 bestehen, was höhere Plasmatemperaturen für die Fusion erfordert, aber effizienter für die Stromerzeugung ist.
Die Durchführung von Tests mit Tritium lieferte Einblicke in die Leistungsfähigkeit von Helium-3, sagte Kirtley, und ermöglichte es dem Unternehmen, seine Fähigkeit zu demonstrieren, den Kraftstoff im gesamten System zu verwalten.
Die Fusionsindustrie selbst wird immer heißer, da Technologieunternehmen und andere immer verzweifelter nach neuen sauberen Energiequellen für Rechenzentren, Transport und Industrie suchen. Diese Woche kündigte das Fusions-Startup Inertia eine neue Finanzierung in Höhe von 450 Millionen US-Dollar an, während BC Allgemeine Fusion Letzten Monat kündigte das Unternehmen Pläne an, über einen SPAC im Wert von 1 Milliarde US-Dollar an die Börse zu gehen.
Jahrzehntelang hätten billige Energie und ein gleichbleibender Strombedarf die Entwicklung der Kernfusion behindert, sagte Kirtley. Das ist nicht mehr der Fall.
„Ich bin wirklich begeistert, dass die Fusion so viel Aufregung hervorruft“, sagte er, „und sie treibt uns voran.“
