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Energie der Zukunft oder kompletter Reinfall? - Fusionsenergie erklärt
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 63 Zeilen
- In unserem Universum wird mit Energie bezahlt. Dank ihr haben wir Licht, zu essen und unsere Computer.
- Gewinnen können wir sie ganz unterschiedlich: mit fossilen Brennstoffen, Atomspaltung oder Fotovoltaik.
- Aber sie alle haben ihre Nachteile. Fossile Brennstoffe sind hochgiftig.
- Atomabfall ist ... na ja ... Atomabfall halt. Und bis jetzt gibt es nicht genug Batterien,
- um Sonnenlicht zu speichern. Aber die Sonne scheint unendlich viel Energie zu haben.
- Gibt es vielleicht einen Weg, die Sonne nachzubauen? Lässt sich ein Stern einfangen?
- (Surren) (Spielerische Musik)
- Die Sonne scheint durch Kernfusion. Kurz gesagt ist Fusion ein thermonuklearer Prozess.
- Das heißt, dass alles so unglaublich heiß ist, dass die Atome ihre Elektronen verlieren.
- Es entsteht ein Plasma, in dem Atomkerne und Elektronen frei herumschwirren.
- Weil Atomkerne alle positiv geladen sind, stoßen sie einander ab.
- Um das zu überwinden, müssen die Atomkerne richtig, richtig schnell sein.
- Richtig schnell bedeutet hier, richtig heiß. Millionen von Grad Celsius.
- Sterne ermogeln sich diese Temperaturen. Durch ihre große Masse ist der Druck in ihrem Kern so hoch,
- dass die nötige Hitze entsteht, um die Atomkerne zu schwereren Kernen zu fusionieren.
- Das setzt Energie frei. Und genau diese Energie sollen neue Kraftwerke nutzbar machen,
- mit sogenannten Fusionsreaktoren. Auf der Erde ist es unmöglich,
- Fusion durch bloße Gewalt zu erzwingen. Wollen wir einen funktionierenden Fusionsreaktor bauen,
- müssen wir also schlau sein. Bis jetzt gibt es zwei Arten, Plasma stark genug zu erhitzen,
- um eine Fusion zu erreichen. Bei der einen wird das Plasma mittels eines Magnetfelds
- in eine donutförmige Kammer gedrückt, in der die Reaktion abläuft. In solchen Reaktoren mit sogenanntem Magneteinschluss,
- etwa im ITER-Reaktor in Frankreich, kühlt flüssiges Helium supraleitende Elektromagnete
- fast bis zum absoluten Nullpunkt ab. Das bedeutet, dass darin mit die größten Temperaturunterschiede
- des Universums herrschen. Die andere Art von Reaktor arbeitet mit sogenanntem Trägheitseinschluss.
- Mit Hochleistungslasern wird die Oberfläche eines Brennstoffpellets erhitzt,
- bis es implodiert. Kurzeitig ist es heiß und dicht genug für eine Fusion.
- An der National Ignition Facility in den USA wird einer der stärksten Laser der Welt
- genau für solche Fusionsexperimente benutzt. Bis jetzt sind das alles aber nur Experimente.
- Noch ist die Technologie in der Entwicklungsphase. Wir kriegen die Fusion zwar hin,
- stecken aktuell aber mehr Energie in die Experimente als wir daraus gewinnen.
- Es wird noch dauern, bis die Technologie sich kommerziell lohnt. Falls das überhaupt klappt.
- Vielleicht ist ein rentables Fusionskraftwerk auf der Erde unmöglich.
- Aber schaffen wir es doch, könnten wir aus einem einzigen Glas Meerwasser
- so viel Energie gewinnen wie mit der Verbrennung eines ganzen Ölfasses. Und das quasi ohne Abfall.
- Als Brennstoff benutzen Fusionsreaktoren nämlich Wasserstoff oder Helium.
- Und Meerwasser ist voll von Wasserstoff. Leider tut es aber nicht irgendein dahergelaufener Wasserstoff.
- Die Reaktion braucht spezielle Isotope namens Deuterium und Tritium, die mehr Neutronen haben.
- Deuterium ist sehr stabil und existiert zur Genüge im Meer. Aber mit Tritium ist es etwas schwieriger.
- Es ist radioaktiv. Und möglicherweise existieren nur gerade 20 Kilogramm davon
- auf der ganzen Welt - hauptsächlich in Atomwaffen. Deshalb ist es unglaublich teuer.
- Vielleicht brauchen wir für Deuterium einen anderen Fusionspartner als Tritium.
- Helium-3, ein Heliumisotop könnte passen. Leider ist es ebenfalls sehr, sehr selten auf der Erde.
- Aber da könnte der Mond helfen. Über Milliarde von Jahren könnten Sonnenwinde auf dem Mond
- riesige Helium-3-Ablagerungen gebildet haben. Statt Helium-3 herzustellen,
- bauen wir es eben einfach ab. Sieben wir das Helium aus dem Mondstaub,
- wäre gas genug Brennstoff, um die ganze Welt für Tausende von Jahren mit Energie zu versorgen.
- Ein Grund mehr für eine Mondbasis, falls du noch Argumente brauchst. Vielleicht hört es sich gefährlich an, eine Minisonde zu bauen.
- Tatsächlich wäre es aber sehr viel sicherer als die meisten anderen Kraftwerke.
- Ein Fusionsreaktor ist kein Atomkraftwerk, und löst keine Katastrophe aus.
- Funktioniert der Einschluss nicht richtig, dehnt sich das Plasma einfach etwas aus, kühlt ab
- und die Reaktion stoppt. Kurzum: Es ist keine Bombe.
- Bei einem Leck könnten radioaktive Brennstoffe wie Tritium der Umwelt schaden.
- Zusammen mit Sauerstoff könnte es radioaktives Wasser bilden. Gefährlich, wenn es versickert.
- Da es aber nie mehr als ein paar wenige Gramm Tritium auf einmal braucht,
- wäre es schnell verdünnt, sollte es austreten. Wir könnten also unendlich Energie produzieren
- ohne Umweltverschmutzung - einfach nur aus Wasser. Also, wo ist der Haken?
- Die Kosten! Wir wissen einfach nicht, ob sich Fusionsenergie
- jemals kommerziell lohnen wird. Selbst, wenn die Reaktoren funktionieren,
- sind sie vielleicht zu teuer, um sie wirklich zu bauen. Der größte Nachteil ist,
- dass sich die Technologie noch nicht bewährt hat. Das Ganze ist eine Billiarden-Euro-Wette.
- Vielleicht sollten wir das Geld in saubere Energie stecken, von der wir wissen, sie funktioniert.
- Sollten wir also besser unsere Verluste begrenzen? Vielleicht ist die Chance auf unendlich viel saubere Energie
- das Risiko aber doch wert. (Sphärische Musik, Vogelgezwitscher)
Zum Nachlesen
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