211service.com
Hat Lockheed Martin wirklich eine bahnbrechende Fusionsmaschine?
Die Ankündigung von Lockheed Martin in der vergangenen Woche, im Geheimen ein vielversprechendes Design für einen kompakten Kernfusionsreaktor entwickelt zu haben, ist auf Begeisterung, aber auch Skepsis hinsichtlich der grundsätzlichen Machbarkeit seines Ansatzes gestoßen.
Das Innere des Fusionsreaktors von Lockheed Martin zeigt eine Reihe von Ringen, die verwendet werden, um Magnetfelder zu erzeugen, die Plasma einschließen.
Die Kernfusion könnte viel mehr Energie und viel sauberer produzieren als die Spaltungsreaktionen im Herzen der heutigen Kernkraftwerke. Aber es gibt riesige Hindernisse und keine eindeutigen Beweise dafür, dass Lockheed sie überwunden hat. Die bisher unüberwindbare Herausforderung besteht darin, das Wasserstoffplasma unter Bedingungen einzuschließen, unter denen die Wasserstoffkerne auf einem Niveau miteinander verschmelzen, das eine nützliche Energiemenge freisetzt. In jahrzehntelanger Forschung hat noch niemand mehr Energie aus Fusionsreaktionsexperimenten gewonnen, als für die Durchführung der Experimente überhaupt benötigt wurde.
Die meisten Forschungsbemühungen verwenden eine Methode, die versucht, heißes Plasma innerhalb von Magnetfeldern in einem ringförmigen Gerät namens Tokamak einzuschließen. In den Vereinigten Staaten sind drei Tokamaks im Forschungsmaßstab im Einsatz: einer bei MIT , ein anderer in einem Labor in Princeton , und ein Drittel bei a Labor des Energieministeriums in San Diego . Der größte Tokamak der Welt wird derzeit in Frankreich in einer internationalen Einrichtung namens ITER , zu geschätzten Kosten von 50 Milliarden US-Dollar.
Tom McGuire, Projektleiter der Lockheed-Bemühungen, sagte in einem Interview, dass das Unternehmen ein kompaktes Design entwickelt hat, das als High-Beta-Fusionsreaktor bezeichnet wird und auf den Prinzipien des sogenannten magnetischen Spiegeleinschlusses basiert. Dieser Ansatz versucht, Plasma einzudämmen, indem Partikel von Magnetfeldern hoher Dichte zu Magnetfeldern niedriger Dichte reflektiert werden.
Laut Lockheed ist der Testreaktor nur zwei Meter lang und einen Meter breit und damit viel kleiner als bestehende Forschungsreaktoren. In einem kleineren Reaktor können Sie Generationen schneller iterieren, neues Wissen integrieren, schneller entwickeln und riskantere Designentscheidungen treffen. Das ist ein viel leistungsfähigeres Entwicklungsparadigma und viel weniger kapitalintensiv, sagte McGuire. Wenn das Programm erfolgreich ist, könnte das Programm einen Reaktor produzieren, der in einen Sattelzug passen und 100 Megawatt Leistung erzeugen könnte, sagte er. Es gibt keine Garantie dafür, dass wir dorthin gelangen, aber diese Möglichkeit besteht.
Das kleine Team, das den Reaktor in den Skunkworks des Unternehmens in Palmdale, Kalifornien, entwickelt, hat 200 Zündungen mit Plasma durchgeführt, sagte McGuire, hat aber keine Daten zu den Ergebnissen vorgelegt. Er sagte jedoch über das Plasma, es sieht so aus, als würde es tun, was es tun soll. Er fügte hinzu, dass Lockheed mit Forschungspartnern innerhalb von fünf Jahren einen konkurrenzfähigen Prototyp und innerhalb eines Jahrzehnts eine kommerzielle Anwendung entwickeln könnte. Das Unternehmen spricht sogar davon, wie Fusionsreaktoren eines Tages Schiffe und Flugzeuge antreiben könnten.
Aber viele Wissenschaftler sind nicht überzeugt. Ian Hutchinson , Professor für Nuklearwissenschaft und -technik am MIT und einer der Hauptforscher am MIT-Fusionsforschungsreaktor, sagt, dass die von Lockheed beschriebene Art des Einschlusses lange Zeit ohne großen Erfolg untersucht worden sei.
Hutchinson sagt, er könne nur kommentieren, was Lockheed veröffentlicht hat – einige Bilder, Diagramme und Kommentare, die gefunden werden können Hier . Basierend darauf achten sie, soweit ich das beurteilen kann, nicht auf die grundlegende Physik der Fusionsenergie mit magnetischem Einschluss. Und deshalb bin ich sehr skeptisch, ob sie etwas Interessantes zu bieten haben, sagt er. Es wirkt rein spekulativ, als hätte jemand einen Cartoon gezeichnet und gesagt, dass er damit zum Mars fliegen wird.
Hutchinson fügt hinzu: Natürlich würden wir uns freuen, wenn ein echter Durchbruch möglich wäre, aber wenn jemand, der keine Beweise dafür zeigt, dass er die Probleme versteht, unverblümt behauptet, dass er nur ein kleines Gerät herstellen wird und es daher schneller [zu entwickeln] sein wird , sagen wir: „Warum glauben sie, dass sie das können?“ Und wenn sie keine Antworten haben, sind wir sehr skeptisch.
Lockheed schließt sich einer Reihe anderer Unternehmen an, die an kleineren und billigeren Arten von Fusionsreaktoren arbeiten. Dazu gehören Tri-Alpha, ein Unternehmen mit Sitz in der Nähe von Irvine, Kalifornien, das einen linear geformten Reaktor testet; Helion-Energie aus Redmond, Washington, das ein System entwickelt, das versucht, eine Kombination aus Kompression und magnetischem Einschluss von Plasma zu verwenden; und Lawrenceville Plasmaphysik in Middlesex, New Jersey, das an einem Reaktordesign arbeitet, das einen sogenannten dichten Plasmafokus verwendet.
Ein weiteres Startup, Allgemeine Fusion , mit Sitz in Vancouver, British Columbia, versucht, Plasma mithilfe von Kolben zu kontrollieren, um eine wirbelnde Masse aus geschmolzenem Blei und Lithium zu komprimieren, die auch als Kühlmittel fungiert, Wärme aus Fusionsreaktionen absorbiert und sie durch herkömmliche Dampfgeneratoren zirkuliert, um Turbinen zu drehen (siehe A New Ansatz zur Fusion ).