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Das Rennen für die Kernfusion
Der Traum von unbegrenzter sauberen Energie aus Kernfusion entkommen Mann seit einem halben Jahrhundert. Aber Startups, von dem größten Namen in der digitalen Wirtschaft, das Versprechen, innerhalb von zehn Jahren finanziert.
New York, 2050. Das Wasserstoff-Plasma zündet nur 150? Million Grad Celsius. Die Wasserstoffatome verschmelzen und eine enorme Menge an Energie abgeben. Der Reaktor, der die Kernreaktion untergebracht ist, hat die Größe eines Aufliegers Containers. Trotz seiner geringen Größe Feeds, es 150 000 Häuser fast. Ferner wächst der gleiche Reaktor mit einer riesigen Ladung Angriff 200 000 Tonnen die Ozeane. Ein paar hundert Kilometer in den Himmel, Space-Shuttle beschleunigt. Angetrieben durch Kernfusion, wird es Mars kommen in nur einem Monat. Sechsmal schneller als herkömmliche Sensoren!
Die Entwicklung zwischen 2025 und 2050, eine Vielzahl von kleinen Fusionsreaktoren von nordamerikanischen Unternehmen ist eine Revolution. Durch die Wiedergabe der Reaktion im Herzen der Sonne unter [siehe Nachteile unten], kann die Welt jetzt produziert große Mengen an Strom aus einem praktisch unbegrenzten Brennstoff, Wasserstoff ohne Treibhausgas-Erzeugung noch Abfall. Auf der anderen Seite des Atlantik, in Cadarache (Bouches-du-Rhône), ITER mit seiner riesigen Tokamak Anlage der Lage, die Bedingungen für die Herstellung des Zusammenschluss aus ist. Das Mega-Projekt, finanziert durch sieben Länder und der Europäischen Union, in Dienst gestellt 2025. Er machte seine erste Fusionen in 2029, ein einzigartiges Verständnis für Plasmaphysik an der wissenschaftlichen Gemeinschaft anbietet. Aber zu teuer, zu komplex, es wurde nie das erwartete vorindustriellen Modell.
Science-Fiction? Natürlich! Aber dieses optimistische Szenario nährt die Ambitionen einer neuen Generation von Unternehmern. In den 1950 Jahren versprach die Welt der Physik, die Fusion vor dem Jahr 2000 ... Aber konfrontiert mit einer großen technologischen Herausforderung und Konkurrenz von Großprojekten (wie die Strategic Defense Initiative, der berühmten Star Wars durch die ins Leben gerufen Präsident Ronald Reagan in 1983, die eine Menge Gehirn monopolisierte), schien die Fusion in Vergessenheit zu geraten.
Die Herausforderung der neuen Wirtschaft
Heute erhebt sich aus der Asche, angetrieben Start-up, den Vereinigten Staaten und Kanada, die in ihren Garagen Prototypen zukünftiger Fusionsreaktoren bauen. Ihre Namen: Allgemeines Fusion [lesen 34 Seite] Helion Energie, Tri Alpha Energy. Illustre Unbekannte. Doch mit ein paar Dutzend Mitarbeiter, Budgets von weniger als 100? Million und Kleinmaschinen, diese Start-ups behaupten Überschreiten des ITER-Reaktor im Bau in Cadarache, mit 23 000 Tonnen und ihr Budget 15? Milliarde [lesen 38 Seite]. Better! Wo Iter Ankündigung der ersten Experimente zu 2025-2030 planen sie funktional und kommerzielle Reaktoren von 2025 zu liefern! Vergebliche Hoffnung für einige Arroganz zu anderen ... Abgesehen davon, dass im September letzten Jahres, geblufft der Kalifornien Tri Alpha die Welt. Sie mußte ein Plasma 10? Million Grad Celsius für fünf Millisekunden in einem Reaktor beschränkt ein umgekehrtes Magnetfeld verwendet wird, eine ganz andere Technologie von der ITER. Eine bescheidene Leistung, aber das schien bis zum Umfang von großen Forschungsgruppen.
Tri Alpha will eine komplexe Fusion ohne die Produktion von Neutronen implementieren, die schließlich die Reaktoren beschädigt werden. Diese Fusion erfordert Temperaturen von etwa 300? Million Grad Celsius, zweimal die traditionelle Fusion. „Diese Fusionsreaktion ist ideal, aber unzugänglich heute. Die Idee ist ermutigend, aber wir sind weit „, warnt Frank Carré, Wissenschaftlicher Direktor der Direktion der Kernenergie Commissariat à l'Energie Atomique (CEA). „Zehn Millionen Grad für fünf Millisekunden, es ist ... aber Tokamaks wurden bereits in 1970 Jahren tun“, witzelt Tony Donné, Program Manager bei Eurofusion, eine europäische Einrichtung, die Fusionsforschung.
Das Ziel von Tri Alpha und er ist ihre Schwestern für sie zu hoch? Ein Teil der wissenschaftlichen Gemeinschaft wäre versucht zu denken. Aber einige der größten Arbeitgeber in der neuen Wirtschaft werden auf diesen Start-ups Banking. Peter Thiel, Mitbegründer von PayPal, die sich nicht scheut, die Frivolität der digitalen Innovation zu kündigen, hat mehr als 10 investiert? Million, durch ihre Mittel Mithril Capital Management in Helion Energy, ein Unternehmen mit Sitz in Washington State. Paul Allen, der Microsoft-Mitbegründer und Schöpfer von Vulcan Capital Fund finanziert die Alpha Tri Forschung bis 40? Million. Jeff Bezos, CEO von Amazon, hat seine Mittel Bezos Expeditions mobilisiert mehr 20 Millionen an General Fusion zu geben. Bill Gates selbst, der die Green Power Programm Mission Innovation auf dem COP 21 ins Leben gerufen, ist sehr interessiert an der Fusion. Er besuchte vor kurzem die italienische nationale Agentur für Neuinstallationen Technologies (ENEA).
Was ist der Zweck dieser digitalen Riesen? „Wir stellen fest, eine Erhöhung des privaten Sektors Interesse für die Fusion. Diese Investitionen weltweit Standorte für Forschung anregen, begrüßt Richard Kamendje, Physiker und Fusionsplasmen in der Internationalen Energieagentur (IAEA). Forschung in der Fusion ist sehr interessant, weil es Durchbrüche in dem Supraleiter oder Druck 3 D erstellen kann, die in anderen Bereichen, wie Medizin anwendbar sein werden. „Bernard Blanc, Direktor der nuklearen Entwicklung bei Assystem vertraut, dass diese Milliardäre in erster Linie auf das Thema Energie und Klimaschutz angreifen, für die“ die Fusion eine wirkliche Antwort ist. " Obwohl es auch eine Gelegenheit, „neue Technologien in anderen Bereichen zu entwickeln, wie der Fall während des Weltraumprogrammes war. Fusion verwendet die Technologie-Inkubator. "
Neben diesen Start-ups, drei Industrie Monster und Forschung begeben sich auf das Abenteuer der Fusion. Der Lockheed Martin, erster Waffenhändler der Welt, hat einen Kernfusionsreaktor in fünf Jahren versprochen. „Wenn sie einen technologischen Durchbruch identifiziert haben, warum nicht sie veröffentlichen? „Bernard fragte sich jedoch Saoutic, ein Ingenieur am Forschungsinstitut für den magnetischen Einschluss Fusion (IRFM) des CEA. Neben der Zeit der ultrakurzen Entwicklung sicher, dass die US-Konzern, dass sein Reaktor klein genug, um auf einem Lastwagen zu liefern Städte verwendet bewegt zu werden, Flugzeuge und Shuttles zu treiben. Trotz der Kritik hält er den Reif 2020. „Dies ist die komplette Science-Fiction! „Richter Tony Donné, von Eurofusion. Das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Greifswald (Deutschland), scheint mehr glaubwürdig. Er eröffnete den Wendelstein 7-X (W7X), einen Versuchsreaktor, die 1,1 kosten? Milliarde. Im Dezember? 2015, beschränkte er Plasma eine Million Grad für ein Hundertstel einer Sekunde. Die W7X ist ein Stellarators, ein Konkurrent Modell für ITER Tokamak verwendet, die durch eine sehr komplexe Positionierung der Spule gekennzeichnet ist, um das Magnetfeld zu erzeugen. „Es bietet eine technologische Alternative zu erinnern“, warnte Franck Carré, CEA.
Über den Atlantik, das mächtige Massachusetts Institute of Technology (MIT), der das Rennen im August 2015 eingetragen. Es kündigte die Entwicklung der nächsten zehn Jahre den ARC-Reaktor (erschwinglich, robust, kompakt). Verwendung von neuen supraleitenden Materialien getauft Rebco (Seltenerd-Barium-Kupferoxid), nur aus Laboratorien, sorgt für Forschungszentrum, dass der Reaktor wird leistungsstärkere Iter, Gigantismus weniger. Europäische Seite, wird man von dem Konzept verführt, sondern indem sichergestellt wird relativiert, dass sie mindestens 30 Jahre auf diesem Supraleiter für den Einsatz in der Industrie arbeiten.
Diese Akteure können sie Iter in den Hintergrund verbannen? „Sicher ist, dass das Auftreten von Reaktorprojekten in 100? Million das Bild von ITER und seine Milliarden Dollar untergräbt! „Sagt Tony Donné. „Wie es aussieht, ist ITER die fortschrittlichste Demonstration. Es ist die einzige Maschine, die eine Fusionsreaktion zeigen wird, wo andere Prototypen, die Eindämmung demonstrieren „, sagte Franck Carré CEA. Auch Stephen Dean, einer der Gründer des US-Fusionsprogramm in 1960 Jahren, jetzt Präsident der Fusion Power Associates, begraben nicht Iter. Er freut sich, die Fusion massiv neu geboren in den USA zu sehen, aber sagt, dass „all diese Projekte sind Lichtjahre von ITER, der einzige Reaktor, der ist nur einen Schritt Strom erzeugen“ .
Eine saubere Energiequelle
ITER ist die erste, die Fusion oder nicht zu realisieren, alle sind sich einig, dass es die Konstruktion des Reaktors ist, lange als unmöglich angesehen, die die Arbeit an der Fusion neu belebt. Für Tony Donné, „das Bewusstsein für den bevorstehenden Klimawandel zu Investitionen in der Fusion förderlich.“ Das Spiel ist der Mühe wert: 10 15 Gramm Deuterium und Tritium Gramm, zwei Isotope von Wasserstoff, genug, um einen Bürger eines entwickelten Landes sein ganzes Leben lang an die Macht! Die Reserven von Deuterium im Ozean sind in den Millionen von Jahren. Da Tritium wird in dem Reaktor aus Lithium gebildet ist. Ein Reaktor 1 000 Megawatt (entspricht Französisch ein Kernkraftwerk) nur Abfall Helium 250 Kilogramm pro Jahr, ein inertes Gas zu liefern. Vorfall, das Plasma in Sekunden zerstreuen und den Reaktor stoppen, ohne weitere Folgen.
Allerdings ist der Zusammenschluss nach ihren Anhängern, in einem diversifizierten Energiemix. „Im 2100, sollte es seinen Platz in der globalen Stromproduktion gefunden hat“, sagt Bernard Blanc Assystem. Andere sogar evozieren 2060. „Die Verbreitung der Fusion wird auf dem guten Willen der Gemeinden ab. Mit der Fusion haben wir ein großes Problem der Menschheit regieren: Energie „, sagt Richard Kamendje IAEA. Ein Versprechen an die Welt gemacht für mehr als 60 Jahre. Und wenn diese Zeit war es die richtige?
Die fünf Großprojekte im Wettbewerb
Iter: die bekanntesten(Und teuerste! Ed! )
Primary Metals: 2029
Investoren: Europäische Union, die Schweiz, Russland, Indien, Südkorea, USA, Japan, China
Der Internationale Thermonuklearen Versuchsreaktor (ITER), im Bau in Cadarache (Bouches-du-Rhône), ist die größte Fusion in der Welt, mit einem Budget von 15 Milliarden. Es wird nicht mehr Strom produzieren, sondern besser verstehen, Plasmen Geburt eines vorindustriellen Reaktor 2050 zu geben.
Allgemeine Fusion: die einfachste
Erster Reaktor: 2025
Investoren Bezos Expeditions, Cenovus, Staatsfonds von Malaysia ...
Mit Hauptsitz in Kanada, in der Nähe von Vancouver, der Start Allgemeine Fusion hat ein Fusionsmodell in 1970 Jahren getestet genommen. Dies ist das Plasma, das durch die magnetischen Einschluss, wie Iter und Trägheitseinschluß als Laser Mégajoule bei Barp (Gironde) zu halten. Aber Laser ist teuer, General Fusion ersetzt sie durch Dampfkolben, eine robustere und wirtschaftliche Lösung.
Lockheed Martin: die rätselhafteste
kommerzieller Reaktor: 2020
Investor: Lockheed Martin *
Wenn der große Rüstungskonzern und US Aerospace hat beschlossen, in der Kernfusion zu investieren, überraschte es alle. Vor allem, da Lockheed Martin sagt, einen Reaktor in weniger als fünf Jahren auf den Markt. Über die Bereitstellung von Energie, gewährleistet, dass der Reaktor multinational für Schiffsantriebe, Luft und Raum verwendet wird.
MIT: die glaubwürdigste
Vorbild: 2025
Investor: US-Energieministerium
Das berühmte Massachusetts Institute of Technology (MIT) auch der geplanten Fusion: ARC Reaktor. Es ist ähnlich wie ITER, mit der Ausnahme, dass es supraleitenden Materialien der neuen Generation verwendet. Sie würden einen kleineren, leistungsfähigeren Reaktor erstellen. Dennoch kommen diese neuen Materialien nur Laboratorien aus. Es wird nach wie vor ihnen in der Industrie testen.
Tri Alpha: das Sensationellste
Kein bestimmtes Datum
Investoren: Goldman SachsVulcan Capital Venrock ...
Das US-Unternehmen Tri Alpha hat Ende 2015 Gefühl ein Plasma 10 Millionen Grad Celsius für fünf Millisekunden beibehalten wird. Eine Leistung dachte einmal für große Forschungseinrichtungen reserviert und nicht ein kleines Start-up. Tri Alpha will weiter als andere gehen, um eine Fusion zu schaffen, ohne Neutronen zu produzieren, die die Maschinen beschädigen.
* Die Tatsache, dass die globale Verteidigung Führer so eng auf den Zusammenschluss konzentriert ist ein Sinnbild dessen, was die Welt einmal sollte die Fusion gemeistert:totaler Krieg gegen die Umwelt.