Lunares Helium-3 - eine wertvolle Ressource?

Das Thema hier ist Helium-3 und dafür sehe ich derzeit auf dem Mond ohne Fusion keine Zukunft.

Ahja richtig, 3He. Bilde mir einen in einem Video von Mars Chroniken den Preis von mehreren Millionen pro kg 3He gehört zu haben. Vielleicht ist der Abbau am Mond und Transport zur Erde wirtschaftlich gewinnbringend? Denn dass das 3He auf dem Mond noch lange nicht benötigt wird, da stimme ich dir voll zu.

Ahja richtig, 3He. Bilde mir einen in einem Video von Mars Chroniken den Preis von mehreren Millionen pro kg 3He gehört zu haben. Vielleicht ist der Abbau am Mond und Transport zur Erde wirtschaftlich gewinnbringend? Denn dass das 3He auf dem Mond noch lange nicht benötigt wird, da stimme ich dir voll zu.

Bei 100kg 3He - im Wert von 100-200 Mio - wuerde sich ein Transport Mond ---> Erde heute schon fast lohnen (sofern die Rakete auf dem Mond gebaut werden koennte). Natuerlich muesste der Raketentreibstoff in situ produziert werden.

Bei 100kg 3He - im Wert von 100-200 Mio - wuerde sich ein Transport Mond ---> Erde heute schon fast lohnen (sofern die Rakete auf dem Mond gebaut werden koennte). Natuerlich muesste der Raketentreibstoff in situ produziert werden.

Ja, wenn es da schon verpackt rumliegen würde. Die Konzentration ist aber lediglich um 10 ppb (in ständig beschatteten Regionen evtl. bis 50 ppb). Um 100 kg zu erhalten müsste man also 100 Mio Tonnen Mondregolith umgraben (ca. 30 Kubikkilometer), ausgasen und für den Transport komprimieren. Vielleicht ist man in 30 Jahren soweit.

Helium-3 lohnt neben der Kryotechnik in erster Linie für die Kernfusion. Für andere Zwecke ist Helium-4 praktikabler und billiger. Da Helium-3 auf der Erde extrem selten ist (entsteht durch radioaktiven Zerfall von Tritium), kommt der Mond in den Fokus (der Mondregolith erhält sein Helium-3 über den Sonnenwind). Bisher gibt es aber noch keine Fusionskraftwerke. Eine Fusion von Helium-3 verspricht aber weniger Stahlenbelastung, da keine Neutronen anfallen.

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Das koennte sich bald aendern: der gerade im Bau befindliche Orion-Fusionsreaktor soll mit 3He (also aneutronisch) betrieben werden. Er soll ab 2028 in Betrieb gehen und ein Microsoft-Rechenzentrum mit Strom versorgen. Selbst bei Bauverzoegerungen um mehrere Jahre: 3He wird dann sehr bald extrem im Preis steigen, wenn man saubere aneutronische Kernfusion betreiben will. Aber solange selbst die schmutzige neutronische Kernfusion noch nicht funktioniert (der Fusionsreaktor SPARC ist immer noch nicht fertig -- sollte 2025 in Betrieb gehen; der chinesische Fusionsreaktor HH170 soll auch erst 2027/28 fertig werden; ITER erst 2032), ist dies laengst noch nicht spruchreif.

Ich bin nicht ganz auf dem Laufenden bei Orion, aber ist da nicht gerade der Witz, dass sie später im laufenden Betrieb He-3 innerhalb des eigenen Brennstoffkreislaufs erzeugen und zurückgewinnen wollen?

Die zweite Besonderheit ist, dass man keine "Dampfmaschine" baut wie all die anden Ansätze inkl. ITER, sondern die Fusionsenergie direkt elektromagnetisch in Strom umwandelt. Viel kompakter und effizienter.
Ein bemerkenswertes Projekt, hoffentlich klappt das.

Ist wohl so:
Sie produzieren erst das He-3 aus Deuterium und verwenden es dann in ihrem Magnetbeschleuniger zum direkten Gewinn der gewünschten elektrischen Energie.

https://helionenergy.com/technology

"An den jeweiligen Enden eines zweiteiligen symmetrischen Generators wird ein Gemisch aus Deuterium/Helium-3 zum Plasma erhitzt, welches dann durch Magnetfelder auf 1 Mill mph beschleunigt aufeinander zugeschossen wird und sich im Zentrum des Apparates unter weiterer Kompression auf 100 Mill. Grad Celsius erhitzt, wodurch eine Fusion entsteht, mit einem Energieüberschuß. Dadurch dehnt sich das Plasma aus und drückt gegen das Magnetfeld, wodurch direkt elektrische Energie erzeugt wird."

Soweit zumindest die Theorie 

Ist wohl so:
Sie produzieren erst das He-3 aus Deuterium und verwenden es dann in ihrem Magnetbeschleuniger zum direkten Gewinn der gewünschten elektrischen Energie.

https://helionenergy.com/technology

"An den jeweiligen Enden eines zweiteiligen symmetrischen Generators wird ein Gemisch aus Deuterium/Helium-3 zum Plasma erhitzt, welches dann durch Magnetfelder auf 1 Mill mph beschleunigt aufeinander zugeschossen wird und sich im Zentrum des Apparates unter weiterer Kompression auf 100 Mill. Grad Celsius erhitzt, wodurch eine Fusion entsteht, mit einem Energieüberschuß. Dadurch dehnt sich das Plasma aus und drückt gegen das Magnetfeld, wodurch direkt elektrische Energie erzeugt wird."

Soweit zumindest die Theorie 

Orion: Funktioniert hat's neutronisch mit d-t-Reaktion im Polaris-Vorgaenger-Modell (Generation-7) im Februar 2026. Hier wurden die erforderlichen 100 Mio grad K ereicht. Allerdings mit Q=1, also Fusion fand zwar statt erzeugte aber netto keine Energie und der harte Neutronenfluss hinderte offenbar das Team daran, in den folgenden 6 Monaten diesen Erfolg zu toppen. Die gigantischen Kondensatoren reagieren -- selbst hinter der dicken Bor-Beton-Abschirmung -- offenbar empfindlich auf den harten Neutronenfluss.

Im Nachfolgermodell Orion muss eine Plasmatemperatur von > 150 Mio grad K erreicht werden, da die d-3He Reaktion energetisch unguenstiger als die d-t-Reaktion ist. Der Proof of Concept ist zwar bestanden, aber ob die Kondensatoren bei Dauerbetrieb durchhalten, ist fraglich.