Seit ein staatliches Experiment im Jahr 2022 bewiesen hat, dass die Fusion gar nicht so weit hergeholt ist, wie sie einst schien, sind Physiker, Ingenieure und Investoren zunehmend optimistisch, dass die Technologie ihr lange gehegtes – wenn auch häufig verzögertes – Versprechen erfüllen kann, nahezu unbegrenzte Mengen emissionsfreier Energie bereitzustellen.
Das neueste Beispiel für diesen Überschwang ist Energie des Typs Einsdas heute eine neue Finanzierung in Höhe von 53,5 Millionen US-Dollar bekannt gab. Das Unternehmen hatte zuvor im Jahr 2023 29 Millionen US-Dollar aufgebracht, und die aktuelle Verlängerung erhöht die Gesamtsumme auf rund 82,5 Millionen US-Dollar. Bill Gates‘ Breakthrough Energy Ventures leitete die Verlängerung, an der sich auch Foxglove Ventures aus Australien und GD1 aus Neuseeland beteiligten.
Das Unternehmen setzt darauf, dass es seine Fusionstechnologie in atemberaubendem Tempo auf den Markt bringen kann, indem es sich stark auf Partner stützt, sagte CEO Christofer Mowry gegenüber Tech. Das Ziel ist, das Reaktordesign bis zum Ende des Jahrzehnts fertigzustellen, damit ein Dritter mit dem Bau beginnen kann.
„Angesichts der Geschwindigkeit, mit der wir beschleunigen wollen, brauchten wir mehr Kapital“, sagte Mowry. „Mit einer typischen Startkapitalrunde von 20, 30 oder 40 Millionen Dollar hätten wir das nicht geschafft.“
Das andere Ziel der Finanzierungsrunde, so Mowry, sei es, Partner einzubeziehen, die sich besser mit Südostasien auskennen, wo ein große Portion der Weltbevölkerung lebt. „In den letzten fünf Jahren hat China mehr Kohlekraftwerke gebaut als die gesamte installierte Basis nordamerikanischer Kohlekraftwerke. Wenn wir keinen Weg finden, die Region zu dekarbonisieren, können wir genauso gut die Zelte abbrechen und nach Hause gehen“, sagte er.
Der Reaktor vom Typ Eins ist ein sogenannter Stellarator, eine Abwandlung des gängigeren Tokamak-Designs. Während ein Tokamak wie ein Donut aussieht, haben manche Leute einen Stellarator als Cronut beschrieben; er ist immer noch ein Kreis, aber verzogen und gewölbt. Die physische Form des Stellarators wird durch Magnete definiert, die das speziell geformte Feld erzeugen, das das für Fusionsreaktionen notwendige überhitzte Plasma einschließt. Innerhalb des Magnetfelds kollidieren die Wasserstoffatome des Plasmas, verschmelzen und setzen dabei enorme Energiemengen frei.
Das Konzept hinter dem Stellarator ist nicht neu, aber es bedarf enormer Rechenleistung, um das Design so zu verfeinern, dass es funktioniert. Der weltgrößte Stellarator steht derzeit in Deutschland und kann mehrere Minuten lang betrieben werden. Ein weiterer ist an der University of Wisconsin-Madison in Betrieb, von wo aus Type One ausgegliedert wurde.
Diese Projekte überzeugten Mowry, dass die Zeit für den Stellarator gekommen war, und er schloss sich Anfang 2023 Type One an. Aber es gab noch viel zu tun. Der deutsche Stellarator mit dem Namen Wendelstein 7-X ist ein guter Anfang, „aber um daraus ein Kraftwerk zu machen, müsste man ihn unwirtschaftlich groß machen, wahrscheinlich viermal so groß wie er ist“, sagte Mowry.
Glücklicherweise wurde Wendelstein 7-X entworfen vor über 30 Jahren. Seitdem hat sich die Computertechnik deutlich weiterentwickelt. Type One hat jetzt beispielsweise Zugriff auf Summit, einen Exascale-Supercomputer am Oak Ridge National Laboratory, mit dem das Startup eine Partnerschaft eingegangen ist. Summit kann 250 Millionen Mal mehr Berechnungen pro Sekunde durchführen als Supercomputer in den frühen 1980er Jahren, als Wendelstein 7-X erstmals entworfen wurde.
Dank Summit, so Mowry, „können wir den Entwurf noch verfeinern.“
Für die Reaktormagnete verwendet Type One ein vom MIT lizenziertes Design, das auch Commonwealth Fusion Systems verwendet. Type One hat die Kabel, aus denen die Magnete bestehen, modifiziert, um den Drehungen und Wendungen eines Stellarators gerecht zu werden.
Nächstes Jahr will das Startup den Kernreaktorentwurf fertigstellen. Dann wird es mit dem Bau eines Prototypreaktors namens Infinity One beginnen, was parallel zum Entwurfsprozess für einen Pilotreaktor geschehen soll. Sobald der Pilotentwurf fertiggestellt ist, was Type One für 2030 hofft, wird es eine Lizenz für den Bau an ein anderes Unternehmen vergeben.
„Wenn Infinity One in Betrieb ist und wir es testen, verifizieren wir damit tatsächlich die wichtigsten Designaspekte der Pilotanlage“, sagte Mowry. Ziel ist nicht nur, zu beweisen, dass es funktioniert, sondern auch, die Montage und Wartung der Maschine zu validieren.
„Wenn Sie eine Fusionsanlage bauen, sei es ein Stellarator oder eine andere Anlage, und zwei Jahre brauchen, um sie abzuschalten, zu warten und wieder in Betrieb zu nehmen, werden Sie genau nichts verkaufen“, sagte er.