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Das PSFC entwickelt zusammen mit dem privaten Fusions-Startup CFS eine konzeptuelle Auslegung für Sparc, was für «Soonest/Smallest Private-Funded Affordable Robust Compact» steht. CFS wurde 2018 als Spin-off des MIT gegründet, um Sparc zu entwerfen und zu bauen. Bei Sparc handelt es sich um eine kompakte Kernfusionsanlage des Typs Tokamak zur Nettoenergieerzeugung – es soll also mehr Energie aus der Fusionsreaktion freigesetzt werden, als für die Aufheizung des Plasmas benötigt wird, um ein sogenanntes brennendes Fusionsplasma zu erreichen. Im Gegensatz zu anderen Fusionsreaktoren verfügt Sparc über neuartige Hochtemperatursupraleiter (HTS), die hohe Magnetfeldstärken erlauben, was ein kleineres Plasmavolumen ermöglicht und zu geringeren Baukosten führt.
Das MIT hat am 6. Mai 2022 bekanntgegeben, dass das PSFC seine Forschungs- und Ausbildungsaktivitäten im Bereich der Fusionsenergie erheblich ausweiten wolle und dazu mit CFS einen Fünfjahresvertrag abgeschlossen habe. «Mit dem neuen Vertrag verdoppelt das CFS sein finanzielles Engagement für das PSFC», so das MIT.
«Diese erweiterte Beziehung versetzt das MIT und das PSFC in eine erstklassige Position, um eine noch stärkere akademische Führungsposition einzunehmen, die dazu beitragen kann, die Forschungs- und Ausbildungsbedürfnisse der aufkeimenden Fusionsenergieindustrie zu befriedigen. Dies unter anderem durch die Nutzung der weltweit ersten Fusionsmaschine für brennendes Plasma und Nettoenergie, Sparc», sagte PSFC-Direktor Dennis Whyte und hob die Aufgabenteilung hervor: «Das CFS wird SPARC bauen und ein kommerzielles Fusionsprodukt entwickeln, während sich das MIT PSFC auf seine Kernaufgabe der Spitzenforschung und -ausbildung konzentrieren wird.»
Kommerzieller Fusionsreaktor als Ziel
Mit den Sponsorengeldern kann das PSFC mehr Doktoranden und Postdoktoranden einstellen und die interdisziplinäre Zusammenarbeit im Bereich Fusionskraftwerke fördern, was auch dem Sparc-Projekt zugutekommt. «Das PSFC unterstützt die Bemühungen des CFS bei der Realisierung der Sparc-Fusionsplattform, die eine rasche Entwicklung und Verfeinerung von Komponenten (einschliesslich HTS-Magneten) ermöglicht», schreibt das MIT. Diese Komponenten seien für den Bau des Nachfolgers von Sparc erforderlich – einem kompakten, modularen Hochfeld-Fusionskraftwerk mit dem Namen «Arc» – der als Basis für die kommerzielle Erzeugung von Fusionsenergie diene. Damit die Kommerzialisierung klappe, brauche es einen möglichst baldigen Technologietransfer von Sparc zu Arc.
Namhafte Fortschritte bereits erzielt
«Bei der Entwicklung der kommerziellen Fusionsenergie sind die nächsten fünf Jahre von entscheidender Bedeutung, denn die Fusionskraftwerke erfordern intensive Arbeit an der Langlebigkeit von Materialien, der Wärmeübertragung, dem Recycling von Brennstoffen, der Wartung und anderen entscheidenden Aspekten der Kraftwerksentwicklung. Es werden Innovationen aus fast allen technischen Disziplinen benötigt», verkündet das MIT. Durch die Zusammenarbeit zwischen PCFS und CFS seien schon zahlreiche Fortschritten auf dem Weg zu Fusionskraftwerken erzielt worden, so das MIT: «Darunter die Demonstration eines hochtemperatursupraleitenden Fusionselektromagneten mit einer rekordverdächtigen Feldstärke von 20 Tesla» im Herbst 2021.
Quelle
B.G. nach PSFC, Medienmitteilung, 6. Mai 2022 und scilogs.spectrum.de, «SPARC – ein Zündfunke für die Fusionsforschung?», 5. Oktober 2020