Fusions-Durchbruch in Israel soll Energieerzeugung näher bringen
Das israelische Fusions-Start-up nT-Tao und die Ben Gurion Universität haben einen Durchbruch in der Steuerung von Fusionsreaktoren verkündet. Ihr "nichtlinearer Controller" sorgt dafür, dass die Energiezufuhr in das Plasma perfekt auf die Veränderungen im Plasma abgestimmt ist.
Ein Fusionsplasma entsteht, wenn ein Brennstoff so heiß wird, dass die Atomkerne darin verschmelzen. Dabei wird Energie freigesetzt. Die Brennstoffwolke ist dabei so heiß (über 100 Millionen Grad Celsius), dass sie von einem Magnetfeld in der Schwebe gehalten werden muss, um die Reaktorwände nicht zu beschädigen.
Bestimmte Frequenz treffen
Jedes Plasma hat dabei eine Eigenfrequenz, bei der man Energie von außen idealerweise zuführen kann. Das ist wie bei einer Schaukel, die man am besten anschubst, wenn sie ihren höchsten Punkt erreicht hat. Das Problem ist allerdings, dass sich die Plasmafrequenz ständig ändert, und zwar im Mikrosekundenbereich.
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Trifft man diese Frequenz nicht, wird das Plasma nicht effizient aufgeheizt und kann instabil werden. Die neue Methode von nT-Tao passt die Energiezufuhr daher in Echtzeit an. "Dies ist ein wichtiger Schritt zur Realisierung eines Fusionssystems, das unter kommerziellen Betriebsbedingungen zuverlässig und wiederholt betrieben werden kann", sagt Natan Schecter, Direktor für Leistungselektronik bei nT-Tao, in einer Aussendung.
Kompakte Fusionsreaktoren
nT-Tao arbeitet an kompakten Fusionsreaktoren, die eine Leistung von 10-20 Megawatt liefern sollen. Die Leistung von modernen Atomkraftwerken ist im Vergleich rund 100 Mal höher. Die Lösung von nT-Tao ist jedoch nicht für die Versorgung von vielen Menschen vorgesehen, sondern fokussiert sich auf Industrieanlagen, Kleinstädte, Schiffe oder Rechenzentren.
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Dafür setzt nT-Tao auf den Stellarator-Ansatz. Das Magnetfeld, das bei einem Stellarator das Plasma einschließt, ist deutlich komplexer als bei einem Tokamak und daher auch schwieriger herzustellen. Durch moderne Supercomputer und KI wird diese Hürde aber immer kleiner. Zudem verfügt nT-Tao über ein eigenes Plasmaheizverfahren. Durch die Kombination der Plasmaheizung und des besonderen magnetischen Einschlusses sollen laut Unternehmen aber deutlich höhere Plasmadichten möglich sein.