Commonwealth Fusion Systems aktualisiert Modell des ARC-Fusionsreaktors

Eine Gruppe von Forschern und Ingenieuren, die mit Commonwealth Fusion Systems verbunden sind, hat eine Serie von fünf Artikeln veröffentlicht, die das Design des zukünftigen ARC-Fusionskraftwerks detaillieren. Diese Arbeiten basieren auf aktualisierten Plasmamodellen und technischen Berechnungen mit dem Ziel, die Realisierbarkeit der Skalierung des experimentellen SPARC-Reaktors auf ein industrielles Niveau zu bewerten. Fusionsenergie wird als nahezu unerschöpfliche und kohlenstoffarme Energiequelle betrachtet. Dies berichtet Ixbt.com berichtet .

Das Projekt basiert auf der Fusionsreaktion schwerer Wasserstoffisotope – Deuterium und Tritium. Nach aktualisierten Berechnungen wird erwartet, dass ARC durchschnittlich 1,13 GW Fusionsleistung erzeugt, wovon etwa 500 MW in elektrische Energie umgewandelt werden können. Nach Abzug des Eigenbedarfs der Anlage ist die Einspeisung von etwa 400 MW in das Stromnetz geplant. Das Schlüsselelement des Projekts sind Hochtemperatur-Supraleiter, die im Vergleich zu klassischen Tokamaks deutlich stärkere Magnetfelder ermöglichen.

Die neuen Studien legen besonderes Augenmerk auf den Betrieb des Systems im dynamischen Modus. Dem Plan zufolge folgt nach 15 Minuten aktivem Fusionsbetrieb eine einminütige Pause für Neustart und Stabilisierung. Dieser Ansatz ermöglicht es, die hohe Plasmatemperatur aufgrund der thermischen Trägheit aufrechtzuerhalten. Zudem wird die Verwendung von Wolfram zum Schutz der inneren Reaktorwände sowie ein modulares Design für die Vakuumkammer vorgeschlagen, die alle 1–2 Jahre ausgetauscht werden kann.

Der derzeit im Bau befindliche SPARC-Reaktor soll in den kommenden Jahren in Betrieb gehen und als Testgelände zur Überprüfung der Plasmastabilität und der Effizienz der Entfernung von Reaktionsnebenprodukten dienen. Trotz technischer Risiken betonen die Autoren, dass ARC physikalisch stabil ist und einen Betriebszustand erreichen kann, bei dem mehr Energie erzeugt wird, als für die Plasmaheizung verbraucht wird. Die Fragen zur wirtschaftlichen Rentabilität und langfristigen Stabilität des Projekts bleiben jedoch offen.