Chinas „künstliche Sonne“, der Experimental Advanced Superconducting Tokamak („EAST“), hat einen bedeutenden Meilenstein erreicht, indem er am 1,066. Januar 20 2025 Sekunden lang einen stationären Betrieb mit hochkonzentriertem Plasma aufrechterhielt und damit seinen bisherigen Rekord von 403 Sekunden aus dem Jahr 2023 brach.
Dieser Durchbruch gilt als entscheidender Schritt zur Entwicklung der Fusionsenergie, die eine nahezu unbegrenzte und „saubere“ Energiequelle verspricht.
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Es gibt zwei Kernreaktionen, die große Mengen Energie freisetzen und möglicherweise zur Stromerzeugung genutzt werden können: Kernspaltung und Kernfusion.
Kernspaltung wird üblicherweise in Kernreaktoren zur Wärmeerzeugung eingesetzt, die wiederum Dampf erzeugt, der eine Turbine zur Stromerzeugung antreibt. Kernspaltungsreaktionen werden auch zur Erzeugung der Sprengkraft von Atombomben genutzt.
Die Kernfusion befindet sich seit über 70 Jahren im experimentellen Stadium.
Bei der Kernspaltung wird ein schweres Atom in zwei leichte Atome geteilt. Bei der Kernfusion ist es umgekehrt. Bei der Fusion verbinden sich zwei leichte Atome zu einem größeren Atom.
Eine „künstliche Sonne“ ist ein riesiges Kernfusionsgerät, das Energie durch einen Fusionsprozess erzeugt, der dem der Sonne ähnelt. Dabei werden Atomkerne genutzt, um durch die Verschmelzung von Wasserstoffatomen zu Helium große Mengen Energie in Elektrizität umzuwandeln.
Kernfusionsreaktoren werden auch „künstliche Sonnen“ genannt, weil sie Energie auf ähnliche Weise wie die Sonne erzeugen. Auf der Sonne herrscht ein viel höherer Druck als auf der Erde, daher kompensieren Wissenschaftler dies durch Temperaturen, die um ein Vielfaches höher sind als die der Sonne.
Der Internationale Thermonukleare Versuchsreaktor („ITER“) in Frankreich ist das weltweit größte Projekt einer „künstlichen Sonne“, eine weltumspannende Zusammenarbeit von 35 Nationen, darunter China, das für die Entwicklung und Herstellung des gesamten Magnetträgersystems verantwortlich ist.
Das über 1,600 Tonnen schwere Magnetstützsystem ist eine zentrale strukturelle Sicherheitskomponente des ITER und mit seiner Auslieferung wurde die Entwicklungs- und Fertigungskomponente des Magnetstützsystems im Rahmen des ITER-Projekts abgeschlossen.
Der ITER soll aus 500 Megawatt zugeführter Heizleistung mindestens 50 Sekunden lang kontinuierlich 400 Megawatt Fusionsenergie erzeugen und so eine kohlenstofffreie Energiequelle darstellen. Er ist ein experimentelles Instrument zur nachhaltigen Fusionserzeugung für Forschungszwecke, könnte aber auch den Weg für Fusionskraftwerke ebnen. Er soll frühestens 2039 in Betrieb gehen, so Live-Wissenschaft.
Im April 2023 schrieb die Chinesische Akademie der Wissenschaften, dass eine von Chinas „künstlichen Sonnen“, der Experimental Advanced Superconducting Tokamak („EAST“), 403 Sekunden lang einen stationären Betrieb mit hochkonzentriertem Plasma erreicht habe und damit eine wichtige experimentelle Grundlage für den Betrieb von ITER liefere.
Nun wurde berichtet, dass Wissenschaftler bei EAST ihre bisherigen Rekorde gebrochen haben, indem sie ihren Fusionsantrieb am 1,066. Januar 18 20 Sekunden oder fast 2025 Minuten lang am Laufen hielten.
Dem EAST-Team unter der Leitung von Forschern des Institute of Plasma Physics („ASIPP“) und des Hefei Institutes of Physical Science („HFIPS“) gelang dieser Durchbruch durch die Verbesserung seines Heizsystems, das nun die Leistung von 140,000 gleichzeitig eingeschalteten Mikrowellenherden erreichen kann.
Laut dem Kernphysiker Song Yuntao vom ASIPP an der Chinesischen Akademie der Wissenschaften ist das Erreichen eines stabilen Betriebs mit hoher Effizienz über Tausende von Sekunden von entscheidender Bedeutung für den Erfolg von Fusionsgeräten und die kontinuierliche Stromerzeugung zukünftiger Fusionskraftwerke.
EAST ist einer von mehreren Kernfusionsreaktoren, die entwickelt werden, um nahezu unbegrenzte Mengen „sauberer“ Energie zu erzeugen. Dabei wird die Energieerzeugung der Sonne durch das Zusammenstoßen von Wasserstoffatomen mit unglaublicher Geschwindigkeit und unter enormem Druck simuliert. Der Reaktor nutzt hochkonzentriertes Plasma (das dafür ausgelegt ist, das Plasma über längere Zeiträume kontinuierlich brennen zu lassen), eine bessere Methode zur Eindämmung von Gas und Magnetfeldern, um die Voraussetzungen für die Kernfusion zu schaffen. Seit seiner Inbetriebnahme im Jahr 2006 wurden stetige Fortschritte bei der Erhöhung der Temperatur und Stabilität des Plasmas erzielt.
Magnetische Einschlussreaktoren haben noch nie die Zündung erreicht, also den Punkt, an dem die Kernfusion ihre eigene Energie erzeugt und ihre eigene Reaktion aufrechterhält, aber es wird behauptet, dass der neue Rekord einen Fortschritt darstellt.
Im Jahr 2022 kam es im Fusionsreaktor der US-amerikanischen National Ignition Facility zu einer kurzzeitigen Zündung im Kern. Dabei wurde eine andere experimentelle Methode als beim EAST verwendet, die auf schnellen Energiestößen beruhte. Dennoch verbrauchte der Reaktor insgesamt mehr Energie, als er verbrauchte.
Wissenschaftler arbeiten seit mehr als 70 Jahren an der Kernfusion. Obwohl ein voll funktionsfähiger Kernfusionsreaktor, der an das Stromnetz angeschlossen werden kann, noch in weiter Ferne liegt, wird die Leistung von EAST als ermutigender Schritt vorwärts in der Technologie gesehen und ist ein weiterer Beleg dafür, dass die Kernfusion eines Tages eine praktikable Energiequelle sein könnte.
Zu den Quellen für diesen Artikel gehören:
- Welche Rolle spielt China bei der Schaffung einer „künstlichen Sonne“? Chinesische Akademie der Wissenschaften, 1. Dezember 2023
- China Focus: Chinesische „künstliche Sonne“ erreicht neuen Rekord und ist ein Meilenstein in Richtung Fusionsenergieerzeugung, Xinhua Net, 20. Januar 2025
- Chinas „künstliche Sonne“ bricht den Kernfusionsrekord, indem sie 1,000 Sekunden lang eine gleichmäßige Plasmaschleife erzeugt, Live Science, 21. Januar 2025
- „Künstliche Sonne“ erreicht in neuem Fusionsrekord die 1,000-Sekunden-Marke, Science Alert, 28. Januar 2025
Vorgestelltes Bild: Der Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) in Hefei, ostchinesische Provinz Anhui, 15. Januar 2025. Quelle: Xinhuanet
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Regierungen haben seit Jahrzehnten Zugang zu Hochtechnologien (Nullpunkt-Freie-Energie, Gravitations- und Energietechnologien außerirdischen Ursprungs) und vielem mehr. Sie müssen sich NICHT mit den gefährlichen Fusions- und Kernspaltungstechnologien der Vergangenheit herumschlagen. Die Leute, die glauben, sie hätten alles unter Kontrolle, sind süchtig nach älterer Technologie, weil sie von der damit verbundenen sozialen Realität profitieren.
Wie viel kostet die Art von Ausrüstung aus Eisen, Stahl und Kunststoff (deren Herstellung allesamt umweltschädlich ist), die benötigt wird, um die gleichen Kernreaktionen wie die der Sonne hervorzurufen?
Wie sicher ist die Ausrüstung?
Wie zuverlässig?
Was würde die laufende Wartung kosten?
Wenn ein einziges Kraftwerk so viel Strom erzeugen kann und es dann ausfällt, was passiert dann, wenn ein ganzes Land von diesem einen Kraftwerk abhängig ist? All diese Fragen sollten jetzt beantwortet werden, bevor noch mehr Geld für grandiose Projekte verschwendet wird. Und noch eine Frage: Wie viel Steuergelder fließen in diese Projekte?
Wäre es nicht sicherer, sich auf eine kleine, lokale Energieerzeugung zu konzentrieren, die, wenn eine solche ausfällt, nicht das ganze Land belastet? Größer ist nicht unbedingt besser, egal wie viel Gewinn es für Investoren und Erfinder bringen mag. Warum muss die ungefragte Öffentlichkeit immer die Leidtragenden staatlicher Misswirtschaft oder schlichter Idiotie sein?
Ich sage nicht, dass man nicht innovativ sein oder experimentieren sollte, ich denke nur, dass, wenn es ein öffentlicher Dienst werden soll und die Öffentlichkeit etwas dafür bezahlen muss, dann muss die besagte Öffentlichkeit wirklich aufgeklärt werden, damit sie fundierte Entscheidungen treffen kann, und wenn jemand es wagt zu sagen: „Die breite Öffentlichkeit ist nicht interessiert“, dann antworte ich: „TDas liegt an der miserablen staatlichen Bildung, die bisher geboten wird!!!‘