09/10/2014 - Fusionsenergie - Ein neuer Reaktor kann Kosten für konventionelle Erzeugungssysteme senken

Menéame

Ingenieure der Universität von Washington (UW) haben ein neues Konzept für Fusionsreaktor. Diesem Gerät zufolge wären die Kosten für die Stromerzeugung in hohem Maße wettbewerbsfähig, wenn sie in der Größenordnung eines Wärmekraftwerks gebaut würden.

Im Vergleich zu konventionellen Stromerzeugungssystemen auf der Grundlage fossiler Brennstoffe wie Kohle und Erdgas sind die Entwürfe für Fusionsenergie heute unverhältnismäßig.

Dynomak

Dieses UW-Team hat vor einigen Monaten die Reaktorkonstruktionen und die Kostenanalyse veröffentlicht und wird die Ergebnisse am 17. Oktober auf der Fusionsenergiekonferenz der Internationalen Atomenergie-Organisation (IAO) vorlegen.Fusion Energy Conference), in St. Petersburg, Russland.

"Jetzt hat dieses Design ein höheres Potenzial für die Erzeugung von kostengünstiger Fusionsenergie als jedes andere aktuelle Konzept," erklärt er. Thomas Jarboe, Professor für Luftfahrt und Astronauten der UW und stellvertretender Physiklehrer.

Der UW-Reaktor namens 'dynomak' begann als Klassenprojekt, das Jarboe bereits vor zwei Jahren gezeigt hatte. Am Ende des Kurses, Jarboe und der Doktorandenstudent Derek Sutherland, die zuvor an der Konstruktion eines Reaktors am Massachusetts Institute for Technology gearbeitet hat, weiter entwickelt und verbessert das Konzept.

HIT-SI3-Prototyp (Quelle: UW)

Das Design basiert auf der bestehenden Technologie und schafft ein Magnetfeld innerhalb eines geschlossenen Raumes, um das Plasma so lange an seinem Platz zu halten, bis die Fusion stattfindet, dass das heiße Plasma reagiert und komponiert. Der Reaktor an sich wäre weitgehend selbstgenügsam, was bedeutet, daß er das Plasma ständig erhitzen kann, um die thermonuklearen Bedingungen zu erhalten. Die durch den Reaktor erzeugte Wärme würde ein Kühlmittel erwärmen, das zur Drehung einer Turbine und zur Stromerzeugung verwendet wird, ähnlich wie ein normaler Energiereaktor arbeitet.

"Das ist eine viel elegantere Lösung, denn das Medium, in dem die Fusion erzeugt wird, ist das Medium, wo auch der Strom fließt, der benötigt wird, um sie zu begrenzen," so Sutherland.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, ein Magnetfeld zu schaffen, das entscheidend für die Aufrechterhaltung eines Fusionsreaktors ist. Das UW-Design ist als 'esferomak' bekannt, was bedeutet, dass es die meisten magnetischen Felder durch das Führen von elektrischen Strömen im Plasma selbst erzeugt. Dies verringert die Menge der benötigten Materialien und ermöglicht es den Forschern, die Gesamtgröße des Reaktors zu verringern.

Team und nächste Schritte

Das UW-Team hat dieses neue Reaktorkonzept patentiert, und im Rahmen seiner Ziele sind Fortschritte bei der Entwicklung und Erweiterung von Prototypen zu verzeichnen.

Innerhalb des Forschungsteams der University of Washington, das an diesem Projekt gearbeitet hat, befinden sich Kyle Morgan aus der Physikabteilung; Eric Lavine, Michal Hughes, George Marklin, Chris Hansen, Brian Victor, Michael Pfaff und Aaron Hossack von Luftfahrt und Astronautik; Brian Nelson für elektrische Technik und Yu Kamikawa und Phillip Andrist.

Diese Forschung wurde vom US-Energieministerium finanziert.

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Universität von Washington

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