de.wedoany.com-Bericht: Xcimer Energy hat bekannt gegeben, dass das US-Energieministerium (DOE) das Vorkonzeptdesign und die technologischen Entwicklungsmeilensteine seiner Fusionskraftwerksarchitektur Athena offiziell genehmigt hat.
Athena ist die Referenzarchitektur der Xcimer-Fusionskraftwerksserie, die die firmeneigene Excimer-Laserplattform mit Target-Zuführung, Fusionskammer, Tritium-Brut- und Stromerzeugungssystemen integriert. Laut Xcimer wurden diese Systeme „von Anfang an für den industriellen Maßstab ausgelegt". Der CEO und Chief Scientific Officer Conner Galloway erklärte, dass die Frage bei der Laserfusion nicht mehr sei, ob die Physik funktioniere, sondern wie schnell die Industrialisierung voranschreite. Die Anerkennung durch das DOE spiegele die Stärke des technischen Ansatzes und die Fähigkeit zur Umsetzung des Kommerzialisierungsfahrplans wider.
Eine Woche zuvor hatte Xcimer die Inbetriebnahme seines Prototyp-Lasersystems Phoenix bekannt gegeben. Phoenix befindet sich in der 74.000 Quadratfuß großen Laseranlage des Unternehmens in Denver und ist ein Kryptonfluorid (KrF)-Excimerlaser, der stimulierte Brillouin-Streuung (SBS) nutzt, um Mikrosekunden-Pulse auf Nanosekunden zu komprimieren. Ziel ist es, den End-to-End-Integrationsbetrieb von Excimer-Verstärkung und SBS-Puls-Kompression zu demonstrieren.
Xcimer ist der Ansicht, dass langfristige Wirtschaftlichkeit, Wartbarkeit, Brennstoffkreislaufkosten und Zuverlässigkeit letztendlich über eine kommerziell erfolgreiche Fusionsarchitektur entscheiden werden. Susana Reyes, Vizepräsidentin für Kammer- und Kraftwerksdesign, erklärte, dass Athena kontinuierlich mit einer Wiederholrate von bis zu 1 Hz betrieben werde und eine Flüssigwand-Kammer verwende. Diese maximiere die Verfügbarkeit, indem sie während der gesamten Lebensdauer des Kraftwerks die festen Strukturen vor den Emissionen der Fusionsreaktionen schütze. Der Salzschmelze-Vorhang könne den Fluss absorbieren und verlangsamen, Brennstoff erbrüten und Wärme abführen. Da er durch ständige Strömung kontinuierlich erneuert werde, sei Athena von Anfang an um diese Eigenschaft herum konzipiert, was die Materialauswahl, das Wärmemanagement, die Wartungsphilosophie und die Wirtschaftlichkeit bestimme.
Die Anerkennung des DOE erfolgte auf der Grundlage der Erfüllung früher Meilensteine durch Xcimer im ersten 18-monatigen Budgetzeitraum des Projekts. Die nächste Phase umfasst Tests von Subsystemen in Originalgröße, technische Validierung und die Vorbereitung auf eine integrierte Kraftwerksdemonstration. Das meilensteinbasierte Fusionsentwicklungsprogramm ist Teil der Bemühungen des DOE, die Kommerzialisierung der Fusionsenergie durch öffentlich-private Partnerschaften zu beschleunigen. Xcimer ist eines der Unternehmen in diesem Programm, das verschiedene technologische Wege zur Erreichung einer kommerziell nutzbaren Fusionsstromerzeugung erforscht.
Im Jahr 2023 wurde Xcimer vom DOE als Mitglied aller drei Zentren eines 42 Millionen US-Dollar schweren Programms ausgewählt, das multidisziplinäre Zentren im Bereich der Beschleunigten Forschung zu Wissenschaft und Technologie der Trägheitsfusionsenergie (IFE-STAR) etablierte. Diese Zentren bündeln die Expertise von DOE-Nationallaboren, der Wissenschaft und der Industrie. Bei der Trägheitsfusion werden Laser oder andere Technologien eingesetzt, um dichtes Plasma zu komprimieren und zu erhitzen. Am 5. Dezember 2022 erreichte die National Ignition Facility des Lawrence Livermore National Laboratory die wissenschaftliche Gewinnschwelle, bei der mehr Energie aus der Fusion freigesetzt wurde, als die Antriebslaser lieferten. Seitdem haben Forscher dieses Ergebnis mehrfach wiederholt. Das IFE-STAR-Projekt zielt darauf ab, die Entwicklung voranzutreiben, indem es die im Bericht des Workshops zu den Grundlagenforschungsbedarfen der IFE (IFE Basic Research Needs Workshop report) dargelegten prioritären Forschungsmöglichkeiten sowie die gemeinsamen wissenschaftlichen und technologischen Lücken in den Technologiefahrplänen der IFE-Fusionsunternehmen adressiert, die am meilensteinbasierten Fusionsentwicklungsprogramm des Office of Science teilnehmen.
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