Conner Galloway und Alexander Valys verfolgen die Entwicklungen in der Kernfusionsforschung, seit sie vor rund 20 Jahren am MIT zusammenwohnten. Die meiste Zeit dieser Zeit war dies kein besonders aufregendes Hobby: Durchbrüche waren rar gesät und die kommerzielle Fusion blieb immer in weiter Ferne, immer 20 Jahre davon entfernt, kostengünstige, unerschöpfliche und umweltfreundliche Energie zu liefern.
Doch dann, im August 2021, stießen die beiden auf Neuigkeiten, die darauf hindeuteten, dass die Fusionsenergie endlich in greifbare Nähe gerückt war. Wissenschaftler, die an der National Ignition Facility (NIF) an einer bestimmten Art der Kernfusion arbeiteten, hatten ihr bisheriges Bestergebnis verdoppelt.
Obwohl es in der Boulevardpresse weitgehend unbeachtet blieb, wussten Galloway und Valys, dass es einen Wendepunkt markierte. „Das war einer der Schlüsselmomente. Es war, als ob es jetzt an der Zeit wäre“, sagte Valys gegenüber Tech.
Angespornt begann Galloway, seine Pläne für das zu verfeinern, was werden sollte Xcimer Energieein Startup, das er im Januar 2022 gegründet hat. Valys kam im April desselben Jahres dazu und seitdem arbeiten die beiden im Stillen mit ihrem Team an Plänen für ein Fusionskraftwerk, das ihrer Meinung nach die besten Chancen hat, Strom im kommerziellen Maßstab zu liefern.
„Die Art der Trägheitsfusion, die wir anstreben, ist langfristig am wirtschaftlichsten“, sagte Galloway.
Xcimer verfolgt die sogenannte Trägheitsfusion. Es ist dieselbe Art der Fusion, die auch das NIF verwendet, das im Dezember 2022 bewies, dass kontrollierte Kernfusion mehr Energie erzeugen kann, als zum Auslösen der Reaktion erforderlich ist. Bei der Trägheitsfusion wird ein Laser auf ein kleines Brennstoffpellet abgefeuert, das es komprimiert und so weit erhitzt, dass seine Deuterium- und Tritiumatome zu verschmelzen beginnen und dabei enorme Energiemengen freisetzen.
Doch Xcimer verfolgt das Ziel, eine grundlegende Neugestaltung der zugrundeliegenden Technologie vorzunehmen.
Es beginnt mit dem Laser: Xcimers Design ist neuer und verspricht leistungsstärker zu sein. Während die Leistung des NIF-Systems bei etwa 2 Megajoule liegt, strebt das Startup für sein kommerzielles Design 10 Megajoule an. Darüber hinaus sollte Xcimers Design in Bau und Betrieb deutlich günstiger sein. Es ähnelt im Prinzip dem Laser, der seit Jahren in der Halbleiterherstellung verwendet wird, und die Art und Weise, wie es den Laserstrahl fokussiert, basiert auf durchgeführte Forschung als Teil der Strategic Defense Initiative der 1980er Jahre, manchmal auch Star Wars genannt.
Während viele Vorschläge zur Trägheitseindämmung vorschlagen, den Laser mit mehreren Brennstoffpellets pro Sekunde abzufeuern, plant Xcimer laut Galloway, alle paar Sekunden eins abzufeuern.
Auch das Innere des Reaktors von Xcimer wird ein wenig anders aussehen. Die Fusionsexplosionen werden in einem Wasserfall aus geschmolzenem Salz stattfinden und nicht in einem Reaktor mit Stahlwänden. Das fließende Salz wird die Energie der Reaktion absorbieren und dabei helfen, Dampf zu erzeugen, der eine Turbine antreibt. Der höllisch klingende Wasserfall hat außerdem einen netten Nebeneffekt: Er schützt die Reaktorwände vor Beschädigungen, was bei anderen Konstruktionen ein Hauptanliegen ist. „Wir müssen die erste Wand während der Lebensdauer der Anlage überhaupt nicht ersetzen“, sagte Galloway. „Mit einer Kammer kann sie 30 Jahre lang halten.“
Obwohl Xcimer erst zwei Jahre alt ist, hat das Unternehmen noch zehn Jahre Zeit, um eine Pilotanlage zu errichten. Damit will das Unternehmen beweisen, dass seine Ambitionen im kommerziellen Maßstab nicht nur theoretischer Natur sind.
In den nächsten zwei Jahren baut das Unternehmen eine Demonstrationsversion seines Lasersystems, das es Phoenix nennt. Obwohl diese Demo keine 10 Megajoule erreichen wird, sei sie ähnlich genug, um die Kosteneinsparungen zu beweisen, sagte Valys.
Um diese Phase zu überstehen, hat Xcimer eine Serie A-Finanzierungsrunde in Höhe von 100 Millionen US-Dollar abgeschlossen, teilte das Unternehmen Tech exklusiv mit. Die Runde wurde von Hedosophia geleitet, mit Beteiligung von Breakthrough Energy Ventures, Emerson Collective, Gigascale Capital, Lowercarbon Capital, Prelude Ventures und Starlight Ventures. Das Startup hat auch eine Meilensteinbasierter Zuschuss in Höhe von 9 Millionen US-Dollar vom Energieministerium.
„Damit haben wir die Demonstration des gesamten Lasersystem-Prototyps abgeschlossen und unsere Ziele für die weitere Entwicklung der Technologie und den Fahrplan für den Rest der Anlage erreicht“, sagte Valys. „Das ist auch mehr als genug für die Anfangsphase des Meilensteinprogramms des Energieministeriums.“
Die beiden Freunde sind zuversichtlich, dass ihr Zehnjahresplan aufgehen wird. „Das ist wissenschaftlich erwiesen“, sagte Galloway. „Es geht nur darum, einen ausreichend großen, ausreichend billigen und effizienten Laser zu bauen.“