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Wird nichtthermische Kernfusion der Heilige Gral sauberer Energie sein?

Eine Studie zeigt, dass Laser der Schlüssel zum Erreichen von Nachhaltigkeit sein könnten.

Atom auf abstraktem Hintergrund. 3D-Darstellung. iStock

Australisches Deep-Tech-StartupHB11 Energie hat erfolgreich gezeigt, was einer seiner Physiker-Mitbegründer theoretisch als Weg zur sauberen Energieerzeugung postuliert hat, indem es hochpräzise Hochleistungslaser verwendet, um Fusionsreaktionen zwischen Wasserstoff und Bor-11 zu starten, anstatt Wasserstoffisotope auf Hundertmillionen zu erhitzen.Grad Temperaturen.

Die Errungenschaft kam zwei Jahre nachdem das Unternehmen Patentanmeldung eingereicht.

Die Verwendung von Lasern anstelle von thermischer Fusion wurde in den 1970er Jahren an der University of New South Wales von dem australischen theoretischen Physiker und Mitbegründer von HB11 Energy, Heinrich Hora, vorhergesagt. Es unterscheidet sich radikal von den meisten anderen Fusionsbemühungen, die das Erhitzen von Wasserstoffisotopen erfordernauf Millionen Grad.

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Kernfusion ist der Prozess, bei dem zwei oder mehr unterschiedliche Einheiten zu einem neuen Ganzen kombiniert werden. Fusionsreaktionen stellen den grundlegenden Energieprozess dar, der die Kräfte der Sterne, einschließlich unserer Sonne, ausmacht. Die Sonne vollzieht die Fusion, indem sie eine riesige Menge an Wasserstoffatomen enthält, die auf zehn überhitzt werdenvon Millionen Grad in Plasma in seinem Kern gepackt.

HB11 verwendet einen anderen Ansatz, der sich die jüngsten Fortschritte bei ultrahochleistungsfähigen "Chirped Pulse Amplification"-Lasern zunutze macht, die Leistungspegel von über 10 Petawatt erzeugen können.

HB11s erste Demonstration der Wasserstoff-Bor-Laserfusion hat 10-mal mehr Fusionsreaktionen hervorgebracht als erwartet, und das Unternehmen behauptet, dass es jetzt „der weltweite Spitzenreiter im Rennen um die Kommerzialisierung des heiligen Grals der sauberen Energie“ ist.

„Sichere, saubere und reichlich vorhandene Energie für die ganze Welt“

Dr. Warren McKenzie, Gründer und Geschäftsführer von HB11 Energy sagte in einer Pressemitteilung, „Allein die Demonstration von Fusionsreaktionen ist unglaublich spannend. Aber darüber hinaus gibt uns die unerwartet hohe Anzahl an Reaktionen wichtige Hinweise, wie wir unsere Technologie optimieren können, um die erzeugbare Fusionsenergie weiter zu steigern. Diese Fusion erschaffenEnergie wird Wunder in Form von sicherer, sauberer und reichlich vorhandener Energie für die ganze Welt vollbringen."

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Die Ergebnisse zeigen ein großes Potenzial für eine saubere Energieerzeugung: Wasserstoff-Bor-Reaktionen verwenden Brennstoffe, die sicher und reichlich vorhanden sind und in der Primärreaktion keine Neutronen erzeugen. Auf diese Weise verursachen sie unbedeutende Mengen kurzlebiger Abfälle und könnenBereitstellung von Strom in großem Maßstab für die Grundlastnetzstrom- oder Wasserstofferzeugung.

McKenzie fuhr fort: „Diese Ergebnisse bringen uns der Schaffung sauberer, sicherer und zuverlässiger Energie zu besseren Preisen und in größerer Fülle als alle vorhandenen erneuerbaren Energiequellen zusammen einen Schritt näheraneutronische Fusionsreaktion zwischen Wasserstoff und Bor-11, die keine radioaktiven Brennstoffe verwendet oder unkontrollierbaren radioaktiven Abfall erzeugt. Dies in großem Maßstab zu erreichen, wäre ein Wendepunkt.

Mal sehen, ob diese bahnbrechenden Ergebnisse zu skalierbarer sauberer Energie führen und uns dabei helfen, die Auswirkungen von Erderwärmung durch Klimawandel.

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Zusammenfassung

Kernreaktionen zwischen Protonen und Bor-11-Kernen p-B-Fusion, die verwendet wurden, um energetische α-Teilchen zu ergeben, wurden in einem Plasma initiiert, das durch die Wechselwirkung zwischen einem Laser der PW-Klasse erzeugt wurde, der bei relativistischen Intensitäten ~3× 1019 W/cm2 und einem 0,2 mm dicken Bornitrid BN-Target. Dank eines am Target beschleunigten Protonenstroms wurde eine hohe p-B-Fusionsreaktionsrate und damit ein großer α-Teilchenfluss erzeugt und gemessenDies war das erste Proof-of-Principle-Experiment, das die effiziente Erzeugung von α-Teilchen ~1010/sr durch p-B-Fusionsreaktionen unter Verwendung eines Lasers der PW-Klasse in der „In-Target“-Geometrie demonstrierte.

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