Japan fördert die weitere Kommerzialisierung der Laserfusionsenergie

Kürzlich gaben das Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) und EX-Fusion die Gründung eines gemeinsamen Forschungsclusters bekannt, dessen Schwerpunkt auf der Weiterentwicklung der Realisierung von Flüssigmetallgeräten für kommerzielle Laserfusionsreaktoren liegt. Eine Unterzeichnungszeremonie zur Formalisierung dieser Partnerschaft fand am 13. Oktober in Tokio statt . 11 und markiert damit den offiziellen Beginn der gemeinsamen Bemühungen.
Konkret haben die beiden Unternehmen unter der Schirmherrschaft der Open Innovation Platform des Tokyo Institute of Technology den „EX-Fusion Liquid Metal Collaborative Research Cluster“ gegründet. Das Programm soll das Forschungsmanagement, die Strategie für geistiges Eigentum und die Kommerzialisierung unterstützen, mit dem ultimativen Ziel, die Umsetzung von Forschungsergebnissen aus dem Verbundforschungscluster zu erleichtern.
Es besteht ein wachsender Bedarf an einer treibhausgasfreien Energieversorgung, und Laserfusionsreaktoren genießen weltweit hohe Anerkennung und Erwartungen als nachhaltige Energiequelle. Im Gegensatz zur Kernfusion ist die Laserfusion eine Technologie, die Energie erzeugt, indem sie durch Laserbestrahlung von Brennstoff eine Fusionsreaktion auslöst. Durch die Nutzung der Meerwasserressourcen bietet es eine sichere und nachhaltige Energieversorgungsoption.
Darüber hinaus ist es in der Lage, sich flexibel an Schwankungen der Stromnachfrage anzupassen, und es wird erwartet, dass es langfristig eine Schlüsselrolle bei der Förderung der Dekarbonisierung spielt. Bis heute wurden jedoch keine kommerziellen Laserfusionsreaktoren realisiert, obwohl weltweit umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen zur Bewältigung technischer Herausforderungen und zur Verbesserung der Energieeffizienz unternommen werden.
Durch die gemeinsame Forschung zwischen EX-Fusion, das Laserfusionsreaktoren entwickelt, und dem Tokyo Institute of Technology, das akademische Forschung im Zusammenhang mit flüssigen Metallflüssigkeiten durchführt, zielt der kooperative Forschungscluster darauf ab, ein Konzept für eine Flüssigbrennstoffhülle zu entwickeln, die für Laserfusionsreaktoren geeignet ist. Darüber hinaus wird das Unternehmen die erforderliche Komponententechnologie für die „Flüssigkeitsdecke“ entwickeln und gleichzeitig umfangreiche gemeinsame Forschungsarbeiten durchführen, um einen Modellschaltkreis für eine solche Decke zu entwerfen.
Es wird erwartet, dass die Erkenntnisse, die die Liquid Metal Technology Group aus dieser Verbundforschung gewinnt, nicht nur im Bereich der Fusion, sondern auch in einer Vielzahl von Bereichen wie Flüssigmetallspiegeln und Umweltreinigungstechnologien von Nutzen sein werden.
EX-Fusion ist ein Start-up-Unternehmen, das Schlüsseltechnologien für Laserfusionsreaktoren entwickelt, darunter Laser und Treibstofftargets. Basierend auf der Zusammenarbeit zwischen EX-Fusion und dem Tokyo Institute of Technology, einem führenden Unternehmen in der Forschung zu Energieumwandlungssystemen mit flüssigen Metallflüssigkeiten, planen sie, zusammenzuarbeiten, um ein so breites Spektrum technologischer Anwendungen anzugehen, mit dem Ziel, deren gesellschaftliche Umsetzung zu maximieren Technologien.
Der Verbundforschungscluster wird das gesammelte technische Fachwissen des Tokyo Institute of Technology nutzen, um Technologien für die Synthese hochreiner flüssiger Lithium-Blei-Brennstoffbrütermaterialien im großen Maßstab zu verbessern, die für den kommerziellen Reaktorbetrieb von entscheidender Bedeutung sind. Außerdem wird das endgültige optische System für Laserbestrahlungssysteme entwickelt, die die Flüssigmetalltechnologie nutzen.
Durch die Integration dieser Technologien werden die beiden Verbundforschungscluster einen abgedeckten Modellzyklus entwerfen. Die Anwendung von Flüssigmetalltechnologien, die durch gemeinsame Forschung entwickelt wurden, auf Umweltreinigungstechnologien wie Metallspiegel mit niedrigem Schmelzpunkt für die Erforschung des Weltraums und die Meerwasserentsalzung wird ebenfalls berücksichtigt.
Durch die Zusammenarbeit wollen EX-Fusion, das Laser- und Brennstoffzieltechnologien für die Entwicklung von Laserfusionsreaktoren entwickelt, und das Tokyo Institute of Technology, das Energieumwandlungssysteme unter Verwendung flüssiger Metallflüssigkeiten erforscht, die frühe Realisierung von Laserfusionsenergie beschleunigen.
Zukunftspläne
In den nächsten drei Jahren zielen die Verbundforschungscluster darauf ab, Methoden für die hochreine Synthese flüssiger Brennstoffanreicherungsmaterialien voranzutreiben, die für den Brennstoffkreislauf der Laserfusion von entscheidender Bedeutung sind. Die Entwicklung dieser Technologie soll den weltweiten Ausbau der Fusionsenergie unterstützen.
Darüber hinaus werden sie bei der Konzeption des „Liquid Blanket“-Systems verschiedene Technologien entwickeln, die sich auf dessen Lebensdauer und Betriebseffizienz beziehen. Durch die Integration dieser umfassenden Technologien in den von EX-Fusion entwickelten Laserfusionsreaktor wollen sie die Laserfusionsenergie innerhalb der nächsten 10 Jahre kommerzialisieren.