Pacific Fusion hat Tests des Prototyps eines kostengünstigen thermonuklearen Geräts durchgeführt, das die kondensatorische Kompression von Treibstoff für die inertielle Zündung nutzt.

Pacific Fusion demonstriert einen neuen Ansatz zur thermonuklearen Kompression

Das amerikanische Start-up Pacific Fusion hat das Ergebnis eines Tests eines verkleinerten Prototyps eines Impulsenergie-Moduls bekannt gegeben, das für eine zukünftige thermonukleare Anlage konzipiert ist. Das Gerät, etwa so groß wie ein gewöhnlicher Frachtscontainer, lieferte rund 440 GW Spitzenleistung in 80 ns bei einer Spannung von ungefähr 1,1 MV. Ein Schlüsselelement des Experiments war die Verwendung eines Kondensator-Sets zur Initiierung der Reaktion anstelle teurer Laser.

Wie die Technologie funktioniert
Pacific Fusion nutzt das Prinzip der *inertialen Kompression* des Brennstoffs: Um eine winzige Brennstoffkapsel herum wird ein extrem starkes elektromagnetisches Feld erzeugt, das zu einem abrupten Anstieg von Druck und Temperatur führt. Dadurch verschmelzen leichte Kerne innerhalb der Kapsel zu schwereren, wobei enorme Energie freigesetzt wird. Das ist potenziell eine saubere Energiequelle mit nahezu unendlichem Brennstoffvorrat.

Derzeit ist die einzige Anlage, die einen positiven Energiewert bei inertialer Kompression gezeigt hat, das National Ignition Facility (NIF) – ein amerikanisches Komplex aus fast 200 leistungsstarken Lasern, die auf eine winzige Brennstoffkapsel fokussieren. Angesichts der gesamten Energie, die für den Betrieb des Komplexes benötigt wird, liegt seine Effizienz jedoch nur bei wenigen oder zehn Prozentpunkten und die Kosten bleiben zu hoch für einen kommerziellen Einsatz.

Der Kondensator-Ansatz von Pacific Fusion
Die Hauptidee des Unternehmens ist die Kompression des Brennstoffs durch synchrones Einschalten leistungsstarker Kondensatoren. Wenn 100 ns mit einer Verzögerung von nicht mehr als 2 ns eingeschaltet werden, erzeugt der Entladungsstrom das notwendige Feld und startet die thermonukleare Reaktion. Der verkleinerte Demonstrator hat dieses Schema erfolgreich umgesetzt, jedoch ohne tatsächlichen Brennstoff.

Laut Aussage des Start-ups war das Experiment so erfolgreich, dass das Unternehmen mehr als 1 Mrd. US-Dollar an Investitionen für die weitere Entwicklung der Technologie gewonnen hat.

Zukunftspläne
Im Sommer plant Pacific Fusion den Bau eines vollwertigen Demonstrators. Der Standort ist bereits ausgewählt. Die neue Anlage soll die Möglichkeit demonstrieren, Kondensatorblöcke synchron zu starten, die bei Vorhandensein von Brennstoff eine Reaktion mit positivem Energiewert initiieren können – d.h. mehr Energie erzeugen als für den Start aufgewendet wird.

Obwohl der Aufbau einer kommerziellen thermonuklearen Kraftwerksanlage nach diesem Prinzip Jahrzehnte dauern könnte, würde die Bestätigung der Funktionsfähigkeit des Ansatzes bereits jetzt erhebliche Mittel erfordern.