Experiment: Kalte Kernfusion erhält neuen Auftrieb
Eine Forschungsgruppe unter der Leitung der Universität von British Columbia (Kanada) hat ein Experiment zur kalten Fusion wiederbelebt(öffnet im neuen Fenster) . Hierbei steht die Kernfusion bei Raumtemperatur im Fokus. Das Ziel: Energie über den Mechanismus der Sonne zu erzeugen, aber ohne die Notwendigkeit hoher Temperaturen.
Die Arbeitsgruppe fand einen Weg, um den Fusionsgrad zu erhöhen. Eine nutzenbringende Menge an Energie kann dabei aber nicht erzeugt werden.
Bereits seit den 1950er Jahren gibt es Pläne zur Kernfusion auf der Erde. Dabei sollen Atomkerne bei extremem Druck und hohen Temperaturen - wie es bei Sternen der Fall ist - zusammengepresst werden, wobei sie verschmelzen und Energie freisetzen.
1989 behaupteten zwei Chemiker von der Universität Utah (USA), Kernfusion bei Raumtemperatur in einem Tischexperiment nachgewiesen zu haben. Das Experiment konnte von anderen Forschungsteams aber nicht repliziert werden und die Idee der kalten Fusion wurde beiseitegeschoben.
Die kalte Fusion aus Kanada
Wie bei dem ursprünglichen Kaltfusionsexperiment setzte die kanadische Gruppe die chemischen Elemente Deuterium und Palladium ein. Deuterium ist eine Form von Wasserstoff mit einem Neutron im Kern. Der verwendete Thunderbird-Reaktor besteht aus einem hochenergetischen Strahl von Deuteriumkernen oder Deuteronen, die in eine Palladiumelektrode gebrannt werden.
Das Palladium beginnt, die Deuteronen zu absorbieren, die mit den weiterhin einfallenden Deuteronen verschmelzen und dabei Neutronen erzeugen. Die Rate der Neutronenproduktion stieg während der ersten 30 Minuten des Experiments an, bevor sie sich einpendelte. Das wird als Zeichen dafür gewertet, dass das Palladium mit Deuteronen gesättigt wurde.
Um die Fusionsrate weiter zu steigern, nutzte das Team eine elektrochemische Vorrichtung, die mit Deuteriumoxid (auch schweres Wasser genannt) gefüllt war. Ein elektrischer Strom spaltet dieses in Deuterium und Sauerstoff auf, wobei Ersteres in der Elektrode absorbiert wird und die Anzahl der Deuteronen im Palladium weiter erhöht.
Kein Energiewunder
"Was wir aus dem Experiment von 1989 mitgenommen haben, ist die Idee, die Elektrochemie zu nutzen, um eine Elektrode mit Wasserstoff zu beladen" , teilte Curtis Berlinguette von der Universität von BC mit(öffnet im neuen Fenster) . Jedoch beruhe die Kernfusion im Thunderbird hauptsächlich auf dem starken Deuteronenstrahl, nicht auf der Elektrochemie.
Das Team erreichte eine erhöhte Fusionsrate von etwa 15 Prozent - was maximal ein Milliardstel Watt erzeugen kann. Die Vorrichtung selbst benötigt allerdings 15 Watt für den Betrieb. "Wir wollen mit unserer Arbeit keine Energiewunder bewirken" , sagte Berlinguette. "Wir stellen lediglich glaubwürdige Daten zur Verfügung, um die Wissenschaft voranzubringen und die Kernfusion zugänglicher und interdisziplinärer zu machen."
Die Forschungsgruppe zeigte sich optimistisch, dass die Fusionsrate durch eine Neugestaltung des Reaktors erhöht werden könne. Alleine die Änderung der Form der Elektrode könne die Fusionsrate um vier Größenordnungen steigern. Das läge aber noch immer weit unterhalb eines nutzbaren Niveaus.
Zur Studie
Die Studie wurde am 20. August 2025 in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht: Electrochemical loading enhances deuterium fusion rates in a metal target(öffnet im neuen Fenster) (Elektrochemisches Laden erhöht die Deuteriumfusionsraten in einem Metalltarget).