Fusionsenergie: Fortschritte auf dem Weg zu sicherer, nachhaltiger und CO2-freier Energieerzeugung

Hinweis: Bericht aus einer einzigen Quelle; Bestätigung steht noch aus.

Fusionsenergie entsteht, wenn zwei leichte Atome, wie beispielsweise Wasserstoff, zu einem schwereren Atom, wie Helium, verschmelzen und dabei Energie in Form von Wärme freisetzen. Dieser Prozess findet natürlich in der Sonne und anderen Sternen statt. Auf der Erde erzeugen und erhalten Wissenschaftler Plasma – ionisiertes Gas mit freien Elektronen – um mithilfe elektrischer und magnetischer Felder Ionen und Elektronen bei extrem hohen Temperaturen zu kontrollieren und so die Fusion zu erreichen.

Das US-Energieministerium (DOE) fördert die Fusionsenergieforschung seit den 1950er Jahren, zunächst mit der Atomenergiekommission und heute durch das Programm „Fusionsenergiewissenschaften“ des Büros für Wissenschaft. Diese Förderung umfasst die Beteiligung an internationalen Projekten wie ITER und Programmen zur Trägheitsfusion für die Verwaltung des Atomwaffenarsenals. Die Agentur für fortgeschrittene Forschungsprojekte im Bereich Energie (ARPA-E) finanziert zudem wegweisende Fusionsforschung mit dem Ziel der Kommerzialisierung.

Fusionsenergie birgt das Potenzial, den Energiesektor durch die Bereitstellung von sicherem, reichlich vorhandenem und CO₂-freiem Strom und Wärme grundlegend zu verändern. Zu den Anwendungsbereichen zählen die Wasserstoffproduktion, die Deckung des industriellen Wärmebedarfs, die CO₂-Abscheidung und die Meerwasserentsalzung. Sie unterstützt damit die Energiesicherheit und die Ziele für saubere Energie in den USA und weltweit.

Trotz Fortschritten steht die Fusionsforschung vor erheblichen technologischen Herausforderungen, darunter die Materialentwicklung, Brennstoffkreisläufe und die Entsorgung aktivierter Abfälle, die eine kurzfristige Lagerung und ein Recycling erfordern. Auch die Weiterverbreitungsgefahr der Fusionstechnologie muss berücksichtigt werden. Das US-Energieministerium (DOE) konzentriert sich weiterhin darauf, Innovationen voranzutreiben, um die technische und wirtschaftliche Realisierbarkeit der Fusionsforschung zu gewährleisten und gleichzeitig diese Herausforderungen zu bewältigen.