Ein deutsches Start-up will mit Lasern Fusion erzeugen

Hier ist eine künstlerische Darstellung eines Kraftwerks und einer Anlage von Marvel Fusion.

Marvel-Fusion

Kernfusion ist die Energie, die die Sterne antreibt. Wenn es auf der Erde nachgebaut werden kann, hat es das Potenzial, nahezu unbegrenzt Energie ohne Kohlenstoffemissionen bereitzustellen – und im Gegensatz zur Kernspaltung, die heute Kernkraftwerke antreibt, hinterlässt die Fusion keinen radioaktiven Atommüll von langer Dauer.

Die Technologie scheint seit Jahrzehnten außer Reichweite zu sein, aber die Belohnung ist so hoch, dass Milliarden von Dollar in den Weltraum fließen. MittwochDas Weiße Haus Biden enthüllte eine Vision, um Fusionsinvestitionen voranzutreiben, und stellte fest, dass die kommerzielle Fusion „das Potenzial hat, die Energieindustrie zu revolutionieren“.

Marvel-Fusion, gegründet 2019, ist eines von vielen Start-ups, die auf die Kommerzialisierung des Zusammenschlusses setzen. Das deutsche Unternehmen verfolgt einen innovativen Ansatz mit Lasern statt Magneten und hat bisher 60 Millionen Euro (65,9 Millionen US-Dollar) eingeworben, darunter eine 35-Millionen-Euro-Seed-Runde (38,5 Millionen US-Dollar) im Februar, angeführt von Earlybird-Risikokapital.

Es sind noch Jahre – und Milliarden von Dollar – nötig, um einen Prototyp zu bauen, aber das Unternehmen testet die Idee mit Computermodellen und glaubt, dass sein Ansatz erfolgreicher sein wird als konkurrierende Bemühungen.

Zwei „Religionen“ der Verschmelzung

Es gibt zwei „Religionen“ in der Fusions-Startup-Landschaft, Eduard MorseProfessor für Nukleartechnik an der University of California, Berkeley, sagte gegenüber CNBC: Magnetischer Einschluss und Trägheitseinschluss.

Beim magnetischen Einschluss wird häufig ein Tokamak verwendet, eine runde, donutförmige Maschine mit sehr starken Magneten, um das Plasma intakt zu halten, damit die Fusionsreaktion stattfinden kann. Es ist die bewährteste Sorte, die von einer Reihe von Start-ups und einer internationalen Zusammenarbeit in Frankreich verfolgt wird.

Trägheitsfusion Confinement Fusion tritt auf, wenn die Der Kraftstoff wird so stark komprimiert und zwar so schnell, dass es die für die Fusion notwendigen Bedingungen erreicht. In der Praxis, Laser verwendet werden Kraftstoff zu komprimieren.

„Das auf magnetischem Einschluss basierende Tokamak-Konzept ist das fortschrittlichste Fusionsgerät“, sagte Sehila M. Gonzalez de Vicente, a Kernfusionsphysiker bei der Internationalen Atomenergiebehördesagte CNBC.

„Dennoch sind auch laserbasierte Konzepte ein vielversprechender Ansatz“, sagte sie.

Eine künstlerische Darstellung eines Kraftpakets von Marvel Fusion.

Marvel Fusion ist nicht das einzige Start-up in der Branche, das mit Lasern arbeitet: HB11, EX-Fusionund Fokussierte Energie gehören zu den anderen, so Andrew Holland, CEO der Verband der Hüttenindustrie.

Im August erreichten Wissenschaftler an der National Ignition Facility des Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien einen Meilenstein in der Wissenschaft der Laserfusion. In dem, was ein hochrangiger Wissenschaftler für die Branche als „Wright Brothers-Moment“ bezeichnete, wurde Laserlicht auf ein Ziel in der Größe eines BB fokussiert, wodurch enorme Mengen an Energie erzeugt wurden.

Marvels Ansatz

Marvels Ansatz ist etwas anders. NIF verfolgt die indirekte Laserfusion, die einen Hohlraum (oder „Hohlraum“) verwendet, um Laserenergie in einen Pool von Röntgenstrahlen umzuwandeln, die die Oberfläche einer Kapsel durchdringen, die die Brennstoffquelle enthält. Bei der Direktantriebs-Laserfusion gibt es keinen Hohlraum – stattdessen dringen die Laser direkt in die Brennstoffkapsel ein.

Moritz von der LindeMitbegründer und CEO von Marvel Fusion, sagt, Direktantrieb sei effektiver.

„Wir brauchen weit weniger Energie, um unseren Brennstoff zu zünden und zu verbrennen, als vergleichbare thermonukleare Konstruktionen, die auf hohen Temperaturen beruhen“, sagte er gegenüber CNBC.

Vor der Gründung von Marvel verbrachte Linden 20 Jahre im Finanz- und Technologiebereich. In seiner früheren Arbeit arbeitete Linden mit einem Physiker zusammen, um eine Due-Diligence-Prüfung für ein anderes Fusionsunternehmen durchzuführen, und die beiden stellten fest, dass das von ihnen bewertete Startup nicht machbar war. Aber diese Untersuchung inspirierte Linden und Karl-Georg Schlesinger um Marvel Fusion mitzubegründen.

Die Fusionstechnologie von Marvel Fusion hängt von hochmodernen Lasern ab, und er behauptet, der Stand der Technik sei den Lasern von NIF, die vor Jahrzehnten mit dem Planungsprozess begannen, 20 Jahre voraus.

Marvel Fusion plant auch, Wasserstoff-Bor 11 als Brennstoffquelle zu verwenden, was zu noch weniger Abfall führt als der Deuterium-Tritium-Brennstoff, der in konventionelleren Fusionsreaktionen verwendet wird. Bei der Primärreaktion sind Heliumkerne das einzige Nebenprodukt. Bei 0,1 % aller Reaktionen wird eine „kleine Anzahl“ schneller Neutronen produziert, die für radioaktiven Abfall verantwortlich sind, aber das reicht nicht aus, um langlebigen radioaktiven Abfall zu produzieren, sagte Marvel Fusion. (HB11, ein weiteres Fusions-Startupsetzt diesen Ansatz ebenfalls fort.)

Das Führungsteam von Marvel Fusion. Moritz von der Linden, Mitte, ist Mitbegründer und CEO von Marvel Fusion. Heike Freund, rechts, ist Chief Operating Officer und Georg Korn, links, Chief Scientist und Chief Technology Officer.

Foto mit freundlicher Genehmigung von Marvel Fusion

Marvel Fusion steckt noch in den Anfängen und ist nichts weiter als eine Computersimulation – das bisher gesammelte Geld reicht nicht aus, um auch nur einen Prototyp zu bauen, sagte Linden gegenüber CNBC, „bei weitem nicht“. Es wird Milliarden kosten, und das Ziel ist es, in fünf bis sechs Jahren eine Physikanlage und in einem Jahrzehnt einen Kraftwerksprototyp zu haben.

Morse, der Berkeley-Professor, warnte davor, dass es noch zu früh sei, um zu sagen, ob das Start-up erfolgreich sein werde.

„Wie die meisten Fusions-Startups glauben sie an ihr eigenes Wunder“, sagte Morse gegenüber CNBC. „Das ist es, was die Leute an VC-Geld mögen – etwas, das ziemlich drastisch ist, es könnte einfach klappen. Es könnte ihnen das 100-fache ihres Geldes einbringen. Aber das eigentliche Problem ist, dass sie ihre Finger in 99 anderen Töpfen haben … also wird jemand sie haben eine brillante Idee. Die anderen 99 nicht.“

Körbl Schreiber

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