Steven Cowley: Fusion is energy's future

Steven Cowley: Kernfusion ist die Zukunft der Energie

Übersetzung: Alex Boos Lektorat: Wolf Ruschke

The key question is, "When are we going to get fusion?"

Die zentrale Frage ist: "Wann bekommen wir die Kernfusion?"

It's really been a long time since we've known about fusion.

Wir kennen die Fusion nämlich schon sehr lang.

We've known about fusion since 1920,

Schon seit 1920,

when Sir Arthur Stanley Eddington

als Sir Arhur Eddington

and the British Association for the Advancement of Science

und die britische Gesellschaft für Wissenschaftsförderung

conjectured that that's why the sun shines.

vermutete, dass deswegen die Sonne scheint.

I've always been very worried about resource.

Ich habe mich schon immer um unsere Ressourcen gesorgt.

I don't know about you, but

Ich weiß nicht, wie es bei Ihnen war, aber

when my mother gave me food,

wenn meine Mutter mir Essen gab,

I always sorted the ones I disliked

trennte ich das, was ich nicht mochte,

from the ones I liked.

immer von dem, was ich mochte.

And I ate the disliked ones first,

Und was ich nicht mochte, aß ich zuerst,

because the ones you like, you want to save.

denn was man mag, will man bewahren.

And as a child you're always worried about resource.

Als Kind macht man sich immer Sorgen um Ressourcen.

And once it was sort of explained to me

Seitdem mir erklärt wurde,

how fast we were using up the world's resources,

wie schnell wir die Vorräte der Welt aufbrauchen,

I got very upset,

war ich sehr bestürzt,

about as upset as I did when I realized

fast so wie als mir klar wurde,

that the Earth will only last about five billion years

dass die Erde nur etwa fünf Milliarden Jahre bestehen wird,

before it's swallowed by the sun.

ehe sie von der Sonne verschluckt wird.

Big events in my life,

Große Ergeignisse in meinem Leben,

a strange child.

ein seltsames Kind.

(Laughter)

(Lachen)

Energy, at the moment, is dominated by resource.

Energie wird zur Zeit von Vorkommen beherrscht.

The countries that make a lot of money out of energy

Die Länder, die eine Menge Geld mit Energie verdienen,

have something underneath them.

haben Bodenschätze.

Coal-powered industrial revolution in this country --

Industrielle Revolution durch Kohle bei uns -

oil, gas, sorry.

Öl, Gas, Fehlanzeige.

(Laughter)

(Lachen)

Gas, I'm probably the only person

Gas, ich bin wohl der einzige Mensch,

who really enjoys it when Mister Putin

den es wirklich freut, wenn Herr Putin

turns off the gas tap, because my budget goes up.

den Gashahn zudreht, denn ich erhalte dann ein größeres Budget.

We're really dominated now

Wir werden heute wirklich beherrscht

by those things that we're using up faster and faster and faster.

von diesen Dingen, die wir immer schneller aufbrauchen.

And as we try to lift billions of people out of poverty

Und während wir versuchen, Milliarden Menschen aus der Armut zu befördern,

in the Third World, in the developing world,

in der dritten Welt, in den Entwicklungsländern,

we're using energy faster and faster.

wächst unser Energiehunger mehr und mehr.

And those resources are going away.

Aber diese Ressourcen verschwinden.

And the way we'll make energy in the future

Und in Zukunft werden wie Energie

is not from resource,

nicht aus Ressourcen gewinnen,

it's really from knowledge.

sondern aus Wissen.

If you look 50 years into the future,

Wenn man 50 Jahre nach vorn in die Zukunft blickt,

the way we probably will be making energy

wird die Art der Energiegewinnung

is probably one of these three,

wahrscheinlich eine der folgenden drei sein:

with some wind, with some other things,

mit etwas Wind, mit einigen anderen Dingen,

but these are going to be the base load energy drivers.

aber diese werden die Grundlast-Energie erbringen.

Solar can do it, and we certainly have to develop solar.

Solarenergie kann es schaffen, und darin müssen wir sicherlich vorankommen.

But we have a lot of knowledge to gain before we can make solar

Aber wir müssen noch viel lernen, ehe wir aus Solarenergie

the base load energy supply for the world.

den Grundlast-Energiebedarf decken können.

Fission.

Kernspaltung.

Our government is going to put in six new nuclear power stations.

Unsere Regierung errichtet gerade sechs neue Kernkraftwerke.

They're going to put in six new nuclear power stations,

Sie bauen sechs neue Kernkraftwerke

and probably more after that.

und danach wahrscheinlich weitere.

China is building nuclear power stations. Everybody is.

China baut Kernkraftwerke. Alle machen das.

Because they know that that is one sure way

Weil sie wissen, dass dies ein einfacher Weg

to do carbon-free energy.

zu Energie ohne Treibhausgase ist.

But if you wanted to know what the perfect energy source is,

Aber wollen Sie wissen, was die perfekte Energiequelle ist:

the perfect energy source is one

Die perfekte Energiequelle ist eine,

that doesn't take up much space,

die nicht viel Raum braucht,

has a virtually inexhaustible supply,

praktisch unerschöpflich ist,

is safe, doesn't put any carbon into the atmosphere,

sicher ist, kein Treibhausgas in die Atmosphäre freisetzt,

doesn't leave any long-lived radioactive waste:

und keinen dauerhaft radioaktiven Müll hinterlässt:

it's fusion.

Fusion.

But there is a catch. Of course there is always a catch in these cases.

Die Sache hat aber einen Haken, wie immer bei diesen Dingen.

Fusion is very hard to do.

Fusion ist sehr schwierig zu bewerkstelligen.

We've been trying for 50 years.

Wir versuchen es seit 50 jahren.

Okay. What is fusion? Here comes the nuclear physics.

Also, was ist Fusion? Hier etwas Kernphysik:

And sorry about that, but this is what turns me on.

Sie müssen entschuldigen, aber das ist es, was mich anmacht.

(Laughter)

(Lachen)

I was a strange child.

Ich war eben schon immer ein seltsames Kind.

Nuclear energy comes for a simple reason.

Kernenergie entsteht aus einem einfachen Grund.

The most stable nucleus is iron, right in the middle of the periodic table.

Der stabilste Kern ist Eisen, genau in der Mitte des Periodensystems.

It's a medium-sized nucleus.

Es ist ein Kern mittlerer Größe.

And you want to go towards iron if you want to get energy.

Und man will zu Eisen gelangen, wenn man Energie will.

So, uranium, which is very big, wants to split.

Uran, das sehr schwer ist, will sich spalten.

But small atoms want to join together,

Aber kleine Atome wollen verschmelzen,

small nuclei want to join together

kleine Kerne wollen verschmelzen,

to make bigger ones to go towards iron.

um größere in Richtung Eisen zu bilden.

And you can get energy out this way.

So erhält man Energie.

And indeed that's exactly what stars do.

Und tatsächlich machen Sterne genau dasselbe.

In the middle of stars, you're joining hydrogen together to make helium

Im Zentrum von Sternen verschmilzt Wasserstoff zu Helium,

and then helium together to make carbon,

und dann Helium zu Kohlenstoff, um daraus Sauerstoff zu machen.

to make oxygen, all the things that you're made of

All das, woraus wir bestehen,

are made in the middle of stars.

ensteht im Zentrum von Sonnen.

But it's a hard process to do

Aber es ein anstrengender Vorgang,

because, as you know, the middle of a star is quite hot,

denn bekanntlich ist es im Zentrum der Sterne ziemlich heiß,

almost by definition.

fast von Haus aus.

And there is one reaction

Es gibt aber eine Reaktion, die wahrscheinlich

that's probably the easiest fusion reaction to do.

leichter als alle anderen Fusionsreaktionen zustandekommt:

It's between two isotopes of hydrogen, two kinds of hydrogen:

die zwischen zwei Wasserstoff-Isotopen, zweier Arten des Wasserstoffs,

deuterium, which is heavy hydrogen,

Deuterium, also schwerer Wasserstoff,

which you can get from seawater,

dem man aus Meerwasser gewinnen kann,

and tritium which is super-heavy hydrogen.

und Tritium, also superschwerer Wasserstoff.

These two nuclei, when they're far apart, are charged.

Diese beiden Kerne sind geladen, wenn sie weit voneinander entfernt sind.

And you push them together and they repel.

Wenn man sie zusammendrückt, stoßen sie einander ab.

But when you get them close enough,

Wenn man sie aber dicht genug zusammenbringt,

something called the strong force starts to act

wirkt etwas, das man starke Kernkraft nennt,

and pulls them together.

und zieht sie zusammen.

So, most of the time they repel.

Meistens also stoßen sie einander ab.

You get them closer and closer and closer and then at some point

Man bringt sie einander näher und näher, und irgendwann

the strong force grips them together.

reißt die starke Kernkraft sie zusammen.

For a moment they become helium 5,

Für einen Augenblick werden sie Helium 5,

because they've got five particles inside them.

denn sie bestehen aus 5 Teilchen.

So, that's that process there. Deuterium and tritium goes together

Das also ist ungefähr der Vorgang, Deuterium und Tritium

makes helium 5.

verschmelzen zu Helium 5.

Helium splits out, and a neutron comes out

Das Helium trennt sich ab, und ein Neutron wird frei

and lots of energy comes out.

und setzt eine Menge Energie frei.

If you can get something to about 150 million degrees,

Wenn man etwas auf etwa 150 Millionen Grad erhitzen kann,

things will be rattling around so fast

scheppern die Dinge so schnell umher,

that every time they collide in just the right configuration,

das jedesmal wenn sie in gerade der richtigen Konfiguration zusammenprallen,

this will happen, and it will release energy.

genau dies passiert und Energie freisetzt.

And that energy is what powers fusion.

Und diese Energie ist es, die die Fusion befeuert.

And it's this reaction that we want to do.

Und es ist diese Reaktion, die wir haben wollen.

There is one trickiness about this reaction.

Es gibt eine Kniffligkeit bei dieser Reaktion,

Well, there is a trickiness that you have to make it 150 million degrees,

außer der, dass man 150 Millionen Grad braucht,

but there is a trickiness about the reaction yet.

denn auch die Reaktion selbst ist verzwickt.

It's pretty hot.

Sie ist sehr heiß.

The trickiness about the reaction is that

Die Verzwicktheit der Reaktion ist die,

tritium doesn't exist in nature.

dass Tritium in der Natur nicht vorkommt.

You have to make it from something else.

Man muss es aus etwas anderem herstellen.

And you make if from lithium. That reaction at the bottom,

Und man macht das mit Lithium. Die Reaktion dort unten,

that's lithium 6, plus a neutron,

das ist Lithium 6, plus ein Neutron,

will give you more helium, plus tritium.

erzeugt weiteres Helium, plus Tritium.

And that's the way you make your tritium.

Und so macht man Tritium.

But fortunately, if you can do this fusion reaction,

Zum Glück erhält man ein Neutron, wenn man diese Fusionsreaktion

you've got a neutron, so you can make that happen.

hinbekommt, und kann loslegen.

Now, why the hell would we bother to do this?

Nun, warum in aller Welt ist uns das so wichtig?

This is basically why we would bother to do it.

Hier sehen Sie im Grunde warum:

If you just plot how much fuel

Wenn man die verbleibenden Treibstoffvorräte

we've got left, in units of

in Einheiten des gegenwärtigen

present world consumption.

Weltverbrauchs aufzeichnet,

And as you go across there you see

sieht man hier drüben, dass wir Öl nur noch für

a few tens of years of oil -- the blue line, by the way,

einige Jahrzehnte - nebenbei: die blaue Linie

is the lowest estimate of existing resources.

ist die niedrigste Schätzung bestehender Vorräte,

And the yellow line is the most optimistic estimate.

die gelbe Linie ist die optimistischste Schätzung -

And as you go across there you will see

sieht man also hier drüben, dass uns nur noch

that we've got a few tens of years, and perhaps 100 years

einige Jahrzehnte bleiben, vielleicht 100 Jahre,

of fossil fuels left.

bis unsere fossilen Brennstoffe erschöpft sind.

And god knows we don't really want to burn all of it,

Und weißgott, wir wollen wirklich nicht den letzten Rest verfeuern.

because it will make an awful lot of carbon in the air.

Denn das setzt eine ungeheure Menge Treibhasugase frei.

And then we get to uranium.

Und dann kommen wir zum Uran.

And with current reactor technology

Und bei der derzeitigen Reaktortechnik

we really don't have very much uranium.

haben wir wirklich nicht viel Uran.

And we will have to extract uranium from sea water,

Dann müssen wir Uran aus dem Meerwasser gewinnen,

which is the yellow line,

wie die gelbe Linie zeigt,

to make conventional nuclear power stations

damit herkömmliche Kernkraftwerke

actually do very much for us.

uns wirklich etwas nützen.

This is a bit shocking, because in fact our government

Das ist schon etwas schockierend, denn unsere Regierung

is relying on that for us to meet Kyoto,

vertraut ja darauf, dass wir das Kyoto-Protokoll erfüllen

and do all those kind of things.

und alles Notwendige dafür tun.

To go any further you would have to have breeder technology.

Für mehr bräuchten wir die Brütertechnologie,

And breeder technology is fast breeders. And that's pretty dangerous.

und das bedeutet schnelle Brüter, was ziemlich gefährlich ist.

The big thing, on the right,

Das große Ding hier rechts

is the lithium we have in the world.

ist unser Lithiumvorrat.

And lithium is in sea water. That's the yellow line.

Lithium ist im Meerwasser - die gelbe Linie.

And we have 30 million years worth of fusion fuel in sea water.

Im Meer befindet sich Fusionstreibstoff für 30 Millionen Jahre.

Everybody can get it. That's why we want to do fusion.

Jeder kommt da dran. Deshalb wollen wir die Kernfusion.

Is it cost-competitive?

Ist sie wirtschaftlich wettbewerbsfähig?

We make estimates of what we think it would cost

Wir schätzen die Kosten

to actually make a fusion power plant.

für den Bau eines Fusionskraftwerks

And we get within about the same price

etwa so hoch ein

as current electricity.

wie bei herkömmlichen Kraftwerken.

So, how would we make it?

Wie würden wir es also machen?

We have to hold something at 150 million degrees.

Wir müssen etwas auf 150 Millionen Grad halten,

And, in fact, we've done this.

und das ist uns tatsächlich schon gelungen.

We hold it with a magnetic field.

Wir halten es mit einem Magnetfeld.

And inside it, right in the middle of this toroidal shape, doughnut shape,

In dessen Innerem, genau in der Mitte dieses Rings, der Donutform,

right in the middle is 150 million degrees.

genau in der Mitte sind 150 Millionen Grad.

It boils away in the middle at 150 million degrees.

Es kocht dort vor sich hin bei 150 Millionen Grad.

And in fact we can make fusion happen.

Wir können also tatsächlich eine Fusion erzeugen.

And just down the road, this is JET.

Und nur die Straße runter, sehen Sie JET,

It's the only machine in the world that's actually done fusion.

die einzige Maschine der Welt, in der wirklich Fusion stattfand.

When people say fusion is 30 years away, and always will be,

Wenn einige behaupten, wir seien 30 Jahre von Fusion entfernt, und blieben es auch,

I say, "Yeah, but we've actually done it." Right?

dann sage ich: "Jaja, aber wir haben sie schon gemacht." Verstehen Sie?

We can do fusion. In the center of this device

Wir können Fusion schaffen. Im Zentrum dieses Geräts

we made 16 megawatts of fusion power in 1997.

schafften wir 1997 sechzehn Megawatt Fusionskraft.

And in 2013 we're going to fire it up again

Und 2013 schießen wir nochmal nach

and break all those records.

und brechen all diese Rekorde.

But that's not really fusion power. That's just making some fusion happen.

Das ist aber keine praktische Anwendung, sondern nur eine Machbarkeitsstudie.

We've got to take that, we've got to make that into a fusion reactor.

Wir müssen das noch in einem Fusionsreaktor weiterentwickeln.

Because we want 30 million years worth of fusion power for the Earth.

Denn wir wollen für die Erde Fusionsenergie für 30 Millionen Jahre.

This is the device we're building now.

Diese Anlage bauen wir gerade,

It gets very expensive to do this research.

diese Forschung verschlingt eine Menge Geld.

It turns out you can't do fusion on a table top

Letztendlich kann man Fusion nicht auf dem Küchentisch machen,

despite all that cold fusion nonsense. Right?

trotz all des Quatschs von kalter Fusion, oder?

You can't. You have to do it in a very big device.

Nein. Man muss es in einer sehr großen Anlage machen.

More than half the world's population is involved in building this device

Mehr als die Hälte der Weltbevölkerung ist am Bau dieser Anlage

in southern France, which is a nice place to put an experiment.

in Südfrankreich beteiligt. Ein schöner Ort für ein Experiment.

Seven nations are involved in building this.

Sieben Länder sind am Bau beteiligt.

It's going to cost us 10 billion. And we'll produce half a gigawatt of fusion power.

Das wird uns 10 Milliarden kosten, und wir werden ein halbes Gigawatt

But that's not electricity yet.

Fusionsenergie erzeugen. Aber Strom ist das noch nicht.

We have to get to this.

Da müssen wir hinkommen.

We have to get to a power plant.

Wir müssen es zu einem Kraftwerk machen.

We have to start putting electricity on the grid

Wir müssen beginnen, Strom ins Netz einzuspeisen,

in this very complex technology.

in dieser sehr komplexen Technologie.

And I'd really like it to happen a lot faster than it is.

Und mir wäre lieb, es ginge sehr viel schneller voran.

But at the moment, all we can imagine is sometime in the 2030s.

Derzeit können wir uns jedoch nicht vorstellen, vor 2030 soweit zu sein.

I wish this were different. We really need it now.

Ich wünschte, es wäre anders, denn wir brauchen es wirklich sofort.

We're going to have a problem with power

Wir werden in diesem Land in den nächsten

in the next five years in this country.

fünf Jahren ein Energieproblem bekommen.

So 2030 looks like an infinity away.

Also scheint 2030 eine Ewigkeit weg.

But we can't abandon it now; we have to push forward,

Wir können aber jetzt nicht nachlassen, wir müssen die Sache vorantreiben

get fusion to happen.

und Fusion möglich machen.

I wish we had more money, I wish we had more resources.

Ich wünschte, wir hätten das Geld und größere Ressourcen.

But this is what we're aiming at,

Aber da wollen wir hin,

sometime in the 2030s --

irgendwann im 2030ern -

real electric power from fusion. Thank you very much.

richtige elektrische Energie aus Fusion. Vielen Dank.

(Applause)

(Applaus)