Heeft Lockheed Martin echt een baanbrekende fusiemachine?

De aankondiging van Lockheed Martin vorige week dat het in het geheim een ​​veelbelovend ontwerp voor een compacte kernfusiereactor had ontwikkeld, wekte opwinding maar ook scepsis over de fundamentele haalbaarheid van zijn aanpak.

Het interieur van de fusiereactor van Lockheed Martin toont een reeks ringen die worden gebruikt om magnetische velden te creëren die plasma opsluiten.

Kernfusie zou veel meer energie kunnen produceren, veel schoner, dan de splijtingsreacties in het hart van de huidige kerncentrales. Maar er zijn enorme obstakels en geen hard bewijs dat Lockheed ze heeft overwonnen. De tot nu toe onoverkomelijke uitdaging is om waterstofplasma op te sluiten onder omstandigheden waaronder de waterstofkernen samensmelten op niveaus waarbij een bruikbare hoeveelheid energie vrijkomt. In decennia van onderzoek heeft nog niemand meer energie uit fusiereactie-experimenten geproduceerd dan nodig was om de experimenten uit te voeren.

De meeste onderzoeksinspanningen gebruiken een methode die probeert heet plasma in magnetische velden te houden in een donutvormig apparaat dat een tokamak wordt genoemd. In de Verenigde Staten zijn drie tokamaks op onderzoeksschaal actief: MET , een ander in een lab in Princeton , en een derde op a Department of Energy lab in San Diego . 'S Werelds grootste tokamak is in aanbouw in Frankrijk in een internationale faciliteit die bekend staat als ITER , tegen een geraamde kostprijs van $ 50 miljard.

Tom McGuire, projectleider van de Lockheed-inspanning, zei in een interview dat het bedrijf een compact ontwerp heeft bedacht, een zogenaamde hoge bèta-fusiereactor, gebaseerd op principes van zogenaamde magnetische spiegelopsluiting. Deze benadering probeert plasma te bevatten door deeltjes te reflecteren van magnetische velden met hoge dichtheid naar die met lage dichtheid.

Lockheed zei dat de testreactor slechts twee meter lang en één meter breed is, veel kleiner dan bestaande onderzoeksreactoren. In een kleinere reactor kun je generaties sneller itereren, nieuwe kennis incorporeren, sneller ontwikkelen en risicovollere ontwerpkeuzes maken. Dat is een veel krachtiger ontwikkelingsparadigma en veel minder kapitaalintensief, zei McGuire. Als het programma succesvol is, zou het een reactor kunnen produceren die in een trekker-oplegger past en 100 megawatt aan vermogen produceert, zei hij. Er zijn geen garanties dat we daar kunnen komen, maar die mogelijkheid is er.

Het kleine team dat de reactor ontwikkelt in de skunkworks van het bedrijf in Palmdale, Californië, heeft 200 keer geschoten met plasma, zei McGuire, maar heeft geen gegevens over de resultaten getoond. Hij zei echter over het plasma, het lijkt erop dat het doet wat het moet doen. Hij voegde eraan toe dat Lockheed met onderzoekspartners binnen vijf jaar een concurrerend prototype kon ontwikkelen en binnen tien jaar een commerciële toepassing. Het bedrijf praat zelfs over hoe fusiereactoren ooit schepen en vliegtuigen zouden kunnen aandrijven.

Maar veel wetenschappers zijn niet overtuigd. Ian Hutchinson , een professor in nucleaire wetenschappen en techniek aan het MIT en een van de hoofdonderzoekers van de MIT-fusieonderzoeksreactor, zegt dat het type opsluiting dat door Lockheed wordt beschreven al lang zonder veel succes is bestudeerd.

Hutchinson zegt dat hij alleen commentaar kon geven op wat Lockheed heeft vrijgegeven - enkele foto's, diagrammen en commentaar, die te vinden zijn hier . Op basis daarvan besteden ze, voor zover ik weet, geen aandacht aan de basisfysica van fusie-energie met magnetische opsluiting. En dus ben ik zeer sceptisch dat ze iets interessants te bieden hebben, zegt hij. Het lijkt puur speculatief, alsof iemand een cartoon heeft getekend en zegt ermee naar Mars te gaan vliegen.

Hutchinson voegt toe: Natuurlijk zouden we heel blij zijn als er een echte doorbraak mogelijk was, maar wanneer iemand die geen bewijs heeft van het begrijpen van de problemen een kale bewering doet dat ze maar een klein apparaatje zullen maken en dat het daarom sneller zal [ontwikkelen] , zeggen we: “Waarom denken ze dat ze dat kunnen?” En als ze geen antwoorden hebben, zijn we zeer sceptisch.

Lockheed werkt samen met een aantal andere bedrijven aan kleinere en goedkopere typen fusiereactoren. Deze omvatten Tri-Alpha, een bedrijf gevestigd in de buurt van Irvine, Californië, dat een lineair gevormde reactor test; Helion Energie uit Redmond, Washington, dat een systeem ontwikkelt dat een combinatie van compressie en magnetische opsluiting van plasma probeert te gebruiken; en Lawrenceville-plasmafysica in Middlesex, New Jersey, dat werkt aan een reactorontwerp dat gebruik maakt van wat bekend staat als een dichte plasmafocus.

Nog een opstart, Algemene fusie , gevestigd in Vancouver, British Columbia, probeert plasma te beheersen met behulp van zuigers om een ​​wervelende massa gesmolten lood en lithium samen te drukken die ook als koelmiddel fungeert, warmte absorbeert van fusiereacties en deze door conventionele stoomgeneratoren laat circuleren om turbines te laten draaien (zie A New benadering van fusie).

zich verstoppen