Fusionsreaktor mit flüssigem Metallkern geht Anfang 2025 in Betrieb

Ein ungewöhnlicher Fusionsreaktor von General Fusion soll demnächst in Betrieb gehen. Das kanadische Unternehmen greift dabei auf mechanische Kolben und flüssiges Metall zurück. 

Mehrere Jahre forscht General Fusion bereits daran, einen Reaktor mit diesen Zutaten zu realisieren. Erst kürzlich hat das Unternehmen einige Ergebnisse veröffentlicht. Diese seien vielversprechend, sodass ein Testbetrieb ab 2025 möglich sei, heißt es in einer Aussendung. 

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Der Zylinder aus flüssigem Metall

Der Ansatz von General Fusion baut auf einem modifizierten Tokamak-Reaktor auf. Allerdings wird das Plasma nicht allein von einem starken Magnetfeld in Form gehalten, sondern von flüssigem Metall in Kombination mit einem Magnetfeld. Das verflüssigte Metall rotiert in dem Reaktor und formt durch die Fliehkraft der Rotationsbewegung einen Zylinder.

Das flüssige Metall wird dadurch an die Reaktorwand gedrückt, sodass der Zylinder innen hohl ist. Dort wird über einen Injektor das heiße Plasma zugeführt und von dem rotierenden Metall gemeinsam mit einem Magnetfeld in Form gehalten. Der Hohlraum im Zylinder stellt dann die eigentliche Brennkammer dar. 

Anschließend wird mit mechanischen Kolben von außen auf das flüssige Metall eingewirkt und zusammengedrückt. Durch die Kompression wird das Plasma verdichtet und die Temperatur steigt. Das hat zur Folge, dass das Verschmelzen der Atome deutlich schneller und in einem größeren Maßstab über die Bühne geht. 

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Geringerer Energieeinsatz möglich

Weil die Kernfusion rascher funktioniert, muss das Plasma nicht so lange in Form gehalten werden und deswegen muss das Magnetfeld auch nicht so stark sein wie bei herkömmlichen Reaktoren, erklärt Michel Laberge, Gründer und wissenschaftlicher Leiter von General Fusion.

Das sei genau der springende Punkt, so Laberge. Um das Plasma in Form zu halten, sei nämlich extrem viel Energie notwendig. Wird der Energieinput durch die so genannte "Magnetized Target Fusion"-Technologie reduziert, könne eher eine positive Energiebilanz erzielt werden. 

Die Energie, die durch das Fusionieren der Atome entsteht, wird an das flüssige Metall übertragen und von einem Wärmetauscher abtransportiert. Mit dieser Hitze kann in weiterer Folge elektrische Energie erzeugt werden. Dazu wird mit der Hitze Dampf erzeugt, der eine Turbine betreibt, die wiederum Strom erzeugt.

Serienreife Reaktoren in 10 Jahren

Ob es mit diesem ungewöhnlichen Ansatz tatsächlich möglich sein wird, eine positive Energiebilanz zu erreichen, soll sich laut General Fusion in den nächsten 24 Monaten zeigen. Schon im Frühjahr 2025 will das Unternehmen seinen Testreaktor LM26 in Betrieb nehmen.

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Dieser wird dann 2 Jahre getestet und erforscht. Anhand der Ergebnisse soll das Design des Reaktors finalisiert werden. Einen kommerziel nutzbaren Fusionsreaktor will General Fusion bis Mitte der 2030er-Jahre bauen.