Jannah Theme License is not validated, Go to the theme options page to validate the license, You need a single license for each domain name.

Die USA stellen während der COP28 eine globale Strategie zur Kommerzialisierung der Kernfusion als Quelle sauberer Energie vor


Die Vereinigten Staaten werden mit anderen Regierungen zusammenarbeiten, um die Bemühungen zu beschleunigen, die Kernfusion zu einer neuen Quelle kohlenstofffreier Energie zu machen, sagte der US-Klimabeauftragte John Kerry am Dienstag, die letzte von vielen US-Ankündigungen der letzten Woche zur Bekämpfung des Klimawandels.

Bei der Kernfusion werden zwei Wasserstoffatome miteinander verschmolzen, um ein Heliumatom und viel Energie zu erzeugen – die zum Antrieb von Autos, zum Heizen und Kühlen von Häusern und anderen Dingen verwendet werden könnte, die derzeit häufig mit fossilen Brennstoffen wie Kohle, Öl und Gas betrieben werden. Das macht die Kernfusion zu einer potenziell wichtigen Lösung für den Klimawandel, der durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe verursacht wird. Dennoch liegt die Fusion noch in weiter Ferne, während andere saubere Technologien wie Wind, Sonne und andere derzeit im Einsatz sind und ausgebaut werden könnten.

„Wir kommen einer fusionsbasierten Realität immer näher. Und gleichzeitig bestehen erhebliche wissenschaftliche und technische Herausforderungen“, sagte Kerry bei den UN-Klimaverhandlungen in Dubai. „Sorgfältige Überlegungen und eine durchdachte Politik werden entscheidend sein, um dies zu bewältigen.“

Forscher versuchen seit Jahrzehnten, die Reaktion zu nutzen, die die Sonne und andere Sterne antreibt – ein schwer zu erreichendes Ziel, da dafür so hohe Temperaturen und Drücke erforderlich sind, dass sie leicht verpufft.

Kerry möchte dies beschleunigen, in der Hoffnung, die globale Erwärmung auf 1,5 Grad Celsius (2,7 Grad Fahrenheit) seit vorindustrieller Zeit zu begrenzen, einen von der internationalen Gemeinschaft festgelegten Benchmark. Er forderte die Nationen auf, zusammenzukommen, um „die Kraft der Grundlagenphysik und des menschlichen Einfallsreichtums als Reaktion auf eine Krise zu nutzen“. Die Strategie sieht fünf Bereiche für internationale Partnerschaften vor: Forschung, Lieferkette und zukünftiger Markt, Regulierung, Personalfragen und öffentliches Engagement. Kerry sprach auf dem Atlantic Council Global Energy Forum.

Die Vereinigten Staaten und das Vereinigte Königreich kündigten im November eine Partnerschaft zur Beschleunigung der weltweiten Entwicklung der Fusionsenergie an, und die Vereinigten Staaten kündigten letztes Jahr ihre eigene Vision für die im Laufe des Jahrzehnts erforderliche Forschung an. In Südfrankreich arbeiten 35 Nationen an einer Versuchsmaschine zur Nutzung der Fusionsenergie, dem International Thermonuclear Experimental Reactor, zusammen, um die Machbarkeit der Kernfusion als groß angelegte, kohlenstofffreie Energiequelle zu beweisen. Bei diesem Projekt kam es zu Verzögerungen und Kostenüberschreitungen. Am Freitag gaben Japan und Europa bekannt, dass sie den größten Fusionsreaktor der Welt in Betrieb nehmen würden.

Sowohl China als auch Russland seien Partner bei ITER, und insbesondere China unterstütze die Fusionsforschung und -entwicklung energisch, sagte Andrew Holland, Vorstandsvorsitzender der Fusion Industry Association.

„Wir versuchen, eine globale Gruppe aufzubauen, um vor den Chinesen dorthin zu gelangen, damit die Chinesen nicht eine weitere neue Technologie dominieren“, sagte er.

Bevor er nach Dubai ging, Kerry setzte einen Schutzhelm auf und ging auf Tour Commonwealth Fusion Systems in Devens, Massachusetts, ein Unternehmen, das sich mit der Entwicklung, dem Bau und dem Einsatz von Fusionskraftwerken beschäftigt.

Bisher stammte die gesamte Kernenergie aus Kernspaltungsreaktoren, in denen Atome gespalten werden – ein Prozess, der sowohl Energie als auch radioaktiven Abfall produziert. Die globale Atomindustrie hat auf der COP28 eine Initiative gestartet, in der sich die Nationen verpflichten, diese Art der Kernenergie bis 2050 zu verdreifachen. Mehr als 20 haben sich bereits angemeldet, darunter die Vereinigten Staaten und der Gastgeber der diesjährigen Gespräche, die Vereinigten Arabischen Emirate.

Bei der Fusion entsteht nicht der radioaktive Abfall der Kernspaltung. Nach Angaben der Fusion Industry Association wurden bisher mehr als 6 Milliarden US-Dollar in einen weltweiten Wettlauf darum investiert, es zu einer praktischen und möglicherweise unbegrenzten Energiequelle zu machen. Mittlerweile gibt es weltweit mehr als 40 Fusionsunternehmen, wobei über 80 % der Investitionen in den Vereinigten Staaten getätigt werden. Dreizehn der Unternehmen sind allein in den letzten anderthalb Jahren entstanden.

Nach Angaben des Verbandes hat Commonwealth Fusion Systems mit mehr als 2 Milliarden US-Dollar das meiste eingesammelt.

Wie die 35 Nationen umfassende Initiative versucht Commonwealth, eine Fusion in einem sogenannten Tokamak zu schaffen. Die Donut-förmige Maschine verwendet leistungsstarke Magnete, um ein Plasma einzuschließen und zu isolieren, sodass es heiß genug für die Fusionsreaktion ist und länger heiß bleibt.

Vor einem Jahr gelang es Wissenschaftlern im Rahmen eines großen Durchbruchs am Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien, der eine andere Technologie nutzte, erstmals eine Reaktion zu konstruieren, die mehr Energie erzeugte, als zu ihrer Zündung aufgewendet wurde, was als Nettoenergiegewinn bezeichnet wird. Ihr Verfahren nutzt Laser.

Physiker auf der ganzen Welt betrachten die Donut-förmigen Maschinen als die vielversprechendste Art von Magnetfusionsgeräten.

Um eine bessere Leistung zu erzielen, wurden Tokamaks immer größer. Commonwealth Fusion wurde 2018 von Forschern und Studenten des Plasma Science and Fusion Center des Massachusetts Institute of Technology gegründet. Mithilfe von Durchbrüchen in der supraleitenden Magnettechnologie in Kombination mit der Wissenschaft ihres eigenen kompakten Tokamaks machte sich die MIT-Gruppe daran, einen Magneten zu bauen, der hohe Temperaturen verträgt und bei geringem Stromverbrauch wirklich starke Magnetfelder erzeugen kann.

Sie hoffen, schneller eine kleinere, kostengünstigere Einheit bauen zu können, um die Kernfusion erstmals kommerziell nutzbar zu machen, sagte Professor Dennis Whyte, Mitbegründer des Commonwealth und Leiter des Plasma Science and Fusion Center.

„Wenn die Kernfusion wirtschaftlich konkurrenzfähig wird, haben wir für immer eine Lösung für die Energieversorgung der Menschheit gefunden. Es ist so, als ob man das natürlich anstrebt“, sagte er in einem Interview. „Der Zwang, der sowohl vom Klimawandel als auch von der Energiesicherheit ausgeht, lässt darauf schließen, dass jetzt der richtige Zeitpunkt ist, große Anstrengungen zu unternehmen, um dorthin zu gelangen.“

Das Unternehmen und die Universität arbeiten eng zusammen. Im Jahr 2021 schalteten sie ihren supraleitenden Elektromagneten ein und demonstrierten ein rekordverdächtiges Magnetfeld, was ihn zum stärksten Fusionsmagneten seiner Art machte. Whyte sagte, er wisse, dass sich die Fusion damals für immer verändert habe.

Aber trotz des Hypes sei zuverlässige und billige Kernfusionsenergie immer noch ein Wunschtraum, sagte Edwin Lyman, Direktor für Kernenergiesicherheit bei der Union of Concerned Scientists in Washington. Es sei weitaus unwahrscheinlicher als bei anderen Alternativen, dass die Fusion in einem Zeitrahmen kommerzialisiert werde, der es ermöglichen würde, die schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels zu verhindern, sagte er. Lyman sagte, der enorme Preis könnte auch vielversprechendere Alternativen wie erneuerbare Energien der Ressourcen berauben, die sie zum Gedeihen benötigen.

Dennoch glauben 19 Fusionsunternehmen, dass sie vor 2035 Strom ans Netz liefern werden, teilte die Fusion Industry Association im Juli mit.

Commonwealth plant sein erstes Kraftwerk mit dem Namen „ARC“, das Anfang der 2030er Jahre ans Netz gehen soll.

ARC soll rund 460 Megawatt Strom erzeugen. Etwa 60 davon würden für den Betrieb der Anlage verwendet werden, was einer Nettoleistung von etwa 400 Megawatt entspricht, genug, um Zehntausende Haushalte mit Strom zu versorgen. Nach Angaben des Unternehmens soll es etwa eine bis zwei Milliarden US-Dollar kosten und auf eine Fläche von der Größe eines Basketballplatzes passen.

Zuvor will Commonwealth nach eigenen Angaben einen Tokamak-Prototyp namens SPARC bauen und testen und hofft, diesen Ende 2025 oder Anfang 2026 in Betrieb nehmen zu können.

CEO Bob Mumgaard sagte, er glaube, dass saubere Energie aus der Kernfusion die Schwerindustrie, die große Treibhausgasemittenten sei, dekarbonisieren könne.

„Das ist unser zukünftiges Spiel, es sind die wirklich harten Sachen, die Sachen, die einen auf Null bringen“, sagte er in einem Interview.

An den Wänden des Commonwealth verläuft auf Hüfthöhe ein Muster aus weißen Punkten, einer für jedes der 10.000 Fusionskraftwerke, von denen sie glauben, dass die Welt sie bis 2050 brauchen wird. Mumgaard sagte, es sei eine tägliche Erinnerung daran, dass die Welt viel Energie verbraucht, und zwar den größten Teil davon aus fossilen Brennstoffen, und das muss sich ändern.

___

Die Klima- und Umweltberichterstattung von Associated Press wird von mehreren privaten Stiftungen unterstützt. Weitere Informationen zur Klimainitiative von AP finden Sie hier. Für sämtliche Inhalte ist allein der AP verantwortlich.

Jennifer Mcdermott, The Associated Press



Kulturelle En