Die USA haben Plasma im stärksten magnetischen Spiegel der Welt eingeschlossen

Die University of Wisconsin hat gerade einen ersten Schritt zur Erzeugung sauberer, kohlenstofffreier Energie durch kostengünstige Kernfusion unternommen: Sie hat Plasma mit einem unglaublich starken Magnetfeld in einem kompakten Gerät erzeugt.

Das erste Plasma von WHAM

In den letzten vier Jahren hat ein Team von Physikern und Ingenieuren an der University of Wisconsin in Madison ein Fusionsenergiegerät entwickelt, das als WHAM (Wisconsin HTS Axisymmetric Mirror) bekannt ist.

Am 15. Juli gelang es dem WHAM-Team, ein Wasserstoffplasma mit dem stärksten Magnetfeld zu erzeugen und aufrechtzuerhalten, das jemals in einem solchen Gerät angewendet wurde.

Mit supraleitenden Hochtemperaturmagneten (HTS) erzeugte WHAM ein Magnetfeld von 17 Tesla, eine Intensität, die doppelt so stark ist wie bei MRT-Scannern, und stellte damit einen neuen Rekord für den Plasmaeinschluss auf.

Eingeschlossen in einem magnetischen Spiegel

Obwohl es sich immer noch um ein praktisches Experiment für Studenten und Doktoranden handelt, ist WHAM in der Lage, geladene Teilchen im Plasma mit einem Konzept namens “magnetischer Spiegel” einzuschließen. Diese Methode wurde in den 1980er Jahren entwickelt, aber technologische Einschränkungen verhinderten damals, dass das Plasma im Inneren des Geräts kontrolliert werden konnte.

Das WHAM-Experiment hat das Konzept dank Fortschritten in der Supraleitertechnologie, insbesondere bei der Entwicklung von HTS-Magneten, wiederbelebt.

Der magnetische Spiegel verwendet zwei leistungsstarke Magnete an jedem Ende einer zylindrischen Kammer. Diese Magnete komprimieren das Plasma und lassen Wasserstoffionen hin und her prallen, was die Wahrscheinlichkeit von Fusionsreaktionen beim Zusammenstoß der Ionen erhöht.

Neue Möglichkeiten für Unternehmensfusionen

WHAM arbeitet als öffentlich-private Partnerschaft zwischen der University of Wisconsin-Madison und Realta Fusion, einem Unternehmen, das gegründet wurde, um die magnetische Spiegelfusion zu kommerzialisieren. Das Projekt hat erhebliche Investitionen erhalten, darunter mehr als 10 Millionen US-Dollar vom US-Energieministerium.

Sein Erfolg könnte den Weg für kompaktere und potenziell kostengünstigere Fusionssysteme ebnen, die kohlenstofffreie Wärme und Strom erzeugen können.

Viele Probleme, die gelöst werden müssen

Es liegen jedoch noch viele Herausforderungen vor uns, um zu beweisen, dass es sich um eine praktikable Technologie handelt. Das WHAM-Team konzentriert sich nun auf die Plasmastabilität, den verlängerten Einschluss und die Gesamteffizienz der Geräte.

Die bevorstehenden Erkenntnisse werden entscheidend sein, um die Machbarkeit der magnetischen Spiegelfusion als praktische Energiequelle zu bestimmen. Das Potenzial ist enorm, sowohl für die Energieerzeugung als auch für den Kampf gegen den Klimawandel.

Bild | Universität von Wisconsin-Madison