Was ist die Fusion Industry Association (FIA)?

Die FIA ​​ist der unabhängige Wirtschaftsverband für privat finanzierte Fusionsenergieunternehmen. Wir haben 38 Mitglieder, die alle unterschiedliche Ansätze zur kommerziellen Fusionsenergie verfolgen.

Wie werden Sie Mitglied?

Sie müssen privates Kapital aufgebracht haben und einen Plan für den Bau eines Fusionskraftwerks vorlegen, das den erzeugten Strom verkauft. Alle FIA-Unternehmen glauben, dass sie dieses Ziel in den kommenden Jahrzehnten erreichen können und haben Investoren, die daran glauben.

Warum Fusion?

Fusionsenergie ist sauber, sicher, nachhaltig, immer verfügbar und mit einer nahezu unbegrenzten Brennstoffquelle verfügbar. Mit „unbegrenzt“ meine ich, dass wir hier auf der Erde über Treibstoff für Hunderte Millionen oder sogar Milliarden Jahre verfügen. Bei der Fusion entstehen keine Kohlenstoffemissionen, keine Treibhausgasemissionen und es entsteht kein langlebiger Atommüll. Es besteht auch keine Gefahr einer Kernschmelze, sodass die Sicherheit der Öffentlichkeit nicht beeinträchtigt wird. Es ist im Grunde alles, was man sich von einer Energiequelle wünschen kann.

Warum haben wir es also nicht schon?

Es ist wissenschaftlich sehr schwierig, dies zu tun. Wir sind immer noch an dem Punkt angelangt, an dem wir viel Ingenieursarbeit und noch etwas Wissenschaft leisten müssen, um dorthin zu gelangen. Die Herausforderung besteht nicht nur darin, Fusion zu erzeugen, sondern darin, Fusion mit Nettoenergie zu erzeugen – um mehr Energie aus der Fusionsreaktion herauszuholen, als man einbringt. Aber wir glauben, dass wir auf dem Weg dorthin sind, und wir glauben, dass die Wegweiser da sind Das zeigt, dass wir uns nicht im Bereich der Science-Fiction befinden. In etwa einem Jahrzehnt können wir kommerzielle Fusionsenergie haben und saubere, sichere und nachhaltige Fusionsenergie ins Netz einspeisen.

Welche weiteren Anwendungen gibt es?

Eine davon besteht darin, durch Fusion medizinische Isotope zu erzeugen, die für bestimmte Formen der Krebsbehandlung oder in der medizinischen Bildgebung sehr hilfreich sein können. Das sind Dinge, die gerade passieren. Ein weiterer Aspekt ist der Fusionsantrieb für Raumfahrtanwendungen, der bedeuten könnte, von der erdnahen Umlaufbahn zum Mars in wenigen Wochen oder einem Monat statt in Jahren zu gelangen. Aber die eigentliche „Killer-App“ ist die Energieerzeugung. Wir brauchen alternative Ansätze und Fusion ist die ultimative Energiequelle. Um die Herausforderung des Klimawandels zu meistern, brauchen wir eine stets verfügbare, kohlenstofffreie Energie.

Welche Möglichkeiten gibt es, Fusion zu erzeugen? 

An einem Ende befindet sich Laser-Trägheitsfusionsenergie. Dabei wird mit einem Laser oder einem anderen Treiber viel Energie auf ein sehr kleines Ziel gebracht, wodurch eine extreme Drucksituation entsteht, in der es zur Fusion kommt. Am anderen Ende der Plasmaphysik steht die magnetisch begrenzte Fusion, bei der starke Magnete eingesetzt werden, um das Plasma in einem stabilen Zustand zu halten, was ebenfalls viel Energie erfordert.

Und die Laserfusion hat in letzter Zeit einige Erfolge erzielt?

Ja, letztes Jahr berichteten Physiker und Ingenieure der laserbasierten National Ignition Facility in Kalifornien über einen Energiegewinn bei einem ihrer Fusionsschüsse. Wir betrachten dies wirklich als einen Moment der Wright-Brüder. Die Gebrüder Wright wussten, dass Flugzeuge fliegen würden, und es bedurfte eines ganz neuen Wissenschaftsbereichs – der Luftfahrttechnik –, um dies zu erreichen. Ebenso denken wir, dass wir mit der Fusion am Ziel sind und das Flugzeug geflogen ist. Wir verkaufen es noch nicht, aber wir sind auf dem Weg.

Was halten Sie von anderen Großexperimenten wie ITER, das derzeit im französischen Cadarache gebaut wird und bei dem es zu Verzögerungen und Kostensteigerungen kommt?

ITER wird mit einem ganz anderen Bedarf oder Ansatz gebaut als private Fusionsansätze. ITER ist natürlich ein wesentliches wissenschaftliches Experiment und ein wichtiges Beispiel dafür, wie Länder zusammenarbeiten können. ITER wurde hinsichtlich der Technologie als risikoarm konzipiert, hinsichtlich der Kosten jedoch nicht als risikoarm. ITER wurde mit der Technologie der 1990er Jahre entworfen, aber seitdem hat sich die Entwicklung enorm weiterentwickelt. Wenn Sie heute einen Computer bauen würden, würden Sie ihn mit der heutigen Technologie bauen, nicht mit der Technologie der 1990er Jahre. ITER wird wirklich wichtige wissenschaftliche Erkenntnisse hervorbringen, aber aufgrund der enormen Kosten ist es zu groß, um zu scheitern.

Aber auch private Unternehmen wollen nicht scheitern, oder?

Das ist richtig, aber die Funktionsweise der Märkte ist: Man probiert Dinge aus und scheitert. Wenn Sie mit einem Risikokapitalinvestor sprechen, möchte er nicht, dass eine seiner Investitionen scheitert, erwartet aber auch, dass er scheitert. Sie suchen nach dem einen von 10 oder sogar einem von 100, der den gesamten Investmentfonds bezahlt. Es ist also ein ganz anderes Modell.

Unternehmen fusionieren, weil ein Marktbedarf besteht, und auf der Angebotsseite ist die Wissenschaft bereit

Bei der FIA Globale Fusionsindustrie im Jahr 2023 Im Bericht identifizieren Sie 43 Fusionsunternehmen, gegenüber 33 im Jahr 2022. Was treibt dieses Wachstum an?

Unternehmen fusionieren, weil es eine Marktnachfrage gibt und auf der Angebotsseite die Wissenschaft bereit ist. Es ist nicht so, dass diese Unternehmen alle das Gleiche tun; Sie alle konkurrieren miteinander und mit anderen Technologien, um die Klimaherausforderung zu meistern.

Warum ist es wichtig, eine breite Palette an Ansätzen zu haben?

Wir wollen nicht zu früh nach unten auswählen. Wir sollten nicht sagen, dass ein Ansatz der einzige Ansatz sein wird, der funktionieren wird. Die Lehre aus anderen Technologien ist, dass man den Markt braucht, damit sie funktioniert, und dass man Konkurrenz braucht, um herauszufinden, was der richtige Weg für die Zukunft ist.

Der Bericht hebt auch hervor, dass viele in der Branche damit rechnen, bis 2035 Strom ins Netz einzuspeisen. Was muss passieren, um dies zu erreichen?

Sie müssen mehrere Dinge parallel statt in sequentieller Reihenfolge erledigen. Viele Unternehmen bauen ihre Proof-of-Concept-Maschine, um die Nettoenergie in einem kommerziell relevanten Fusionsplasma nachzuweisen. Wenn ihnen dies innerhalb der nächsten vier Jahre gelingt, können sie mit dem Bau einer Pilotanlage beginnen.

Und was dann?

Eine Pilotanlage wird die wissenschaftliche Arbeit übernehmen und wichtige technische Aspekte integrieren, beispielsweise die Fähigkeit, durch die Wechselwirkungen von Neutronen mit der Wand einen eigenen Brennstoff zu erzeugen. Allein die Möglichkeit, eine Pilotanlage dazu zu bringen, Strom zu erzeugen, zunächst in Minuten und Stunden, dann aber letztendlich in Wochen, Monaten und Jahren, wird ein Prozess sein. Der erste Strom, der in den 2030er Jahren produziert wird, wird nicht billig sein, aber wir glauben, dass es einen Weg gibt, letztendlich billigen Strom zu produzieren.

• Eine längere Version dieses Interviews können Sie im anhören Folge vom 12. Oktober dauert ebenfalls 3 Jahre. Das erste Jahr ist das sog. Physics World Weekly Podcast

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• Quelle: https://physicsworld.com/a/fusion-industry-outlines-ambitious-plans-to-deliver-electricity-to-the-grid-by-2035/