Kernfusion – Zukunft zum greifen Nahe- Teil 1: die Kernfusion der Sonne

Quelle: Borb

In meiner Serie zu Energie habe ich mich ja schon mit Solartechnik (hier) und dem Desertec Programm beschäftigt (hier). Beides hat beschrieben, wie erneuerbare Energien genutzt werden können und in Zukunft genutzt werden. Doch bisher gab es keine Lösung, die tatsächlich alle unsere Energieprobleme unproblematisch lösen könnte.

Hier stelle ich euch heute die Lösung vor, die die Welt revolutionieren soll. Fusionskraft – Die Kraft unserer Sonne.

Solarzellen und Solarthermie sammeln die von der Sonne abgestrahlte Energie auf und verwandelt sie in für uns nützlichen Strom. Doch warum nicht die Sonne imitieren und selber Fusion betreiben?

Wie funktioniert die Fusion in der Sonne?
Die Sonne besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und einem Heliumkern. Bei 15.000.000 Grad Celsius wird der Wasserstoff in mehreren Schritten zu Helium  fusioniert.
Schritt 1:
Zwei Protonen (Wasserstoffkerne ohne Elektronen) stoßen zusammen und verbinden sich zu einem Deuteriumkern. Deuterium besteht aus einem Proton und einem Neutron. Bei der Reaktion wird ein Positron und ein Neutrino frei gesetzt.
Schritt 2:
Das vorher produzierte Positron trifft auf ein Elektron und produziert dabei Energie und zwei Gamma Photonen.
Schritt 3:
Der Deuteriumkern trifft auf einen weiteren Wasserstoffkern und verbindet sich zu einem Heliumisotop ³He. Dabei wird Gammastrahlung freigesetzt.
Schritt 4:
Zwei ³He-Kerne treffen auf einander und verbinden sich zu einem Heliumkern und Freisetzung von zwei Protonen.

Jetzt wurden also netto vier Wasserstoffkerne zu einem Heliumkern fusioniert.
Bei diesem Prozess wurden insgesamt 26,72 MeV generiert:

Schritt 1 0,42 x2 0,84
Schritt 2 1,02 x2 2,04
Schritt 3 5,49 x2 10,98
Schritt 4 12,86 x1 12,86
Summe: 26,72

 

1 eV ist eine Energieeinheit wie die Kilowattstunde, nur sehr viel kleiner und in diesem kleinen Prozess entstehen 26 Millionen von dieser Einheit.

Diese Einheit ist zwar sehr klein, nämlich 1 eV=1,6 *10^-19 Joule, aber Wasserstoffkerne sind auch extrem klein.

Mit dem Wasserstoff, dass in einem Liter Wasser (H2O) ist lassen sich theoretisch  knapp 20 Milliarden Kilowattstunden erzeugen. Ganz Deutschland verbraucht etwa 600 Milliarden kWh pro Jahr. Mit den Wasserstoffkernen aus 30 Liter Wasser lässt sich also der Jahresstromverbrauch von ganz Deutschland decken. Das dafür natürlich nicht einfach nur Wasser verwendet werden kann werden wir im nächsten Teil der Serie bald sehen, aber der Vergleich gibt denke ich schon einmal eine Hausnummer des Potenzials dieser Technologie.

 

Kernfusion – Zukunft zum greifen Nahe- Teil 1: die Kernfusion der Sonne
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