Das IGVP ist Teil des vom BMBF geförderten Verbundprojekts "SyrVBreTT - Synergie-Verbund Brennstoffkreislauf und Tritium Technologien", in dem zusammen mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie neue Technologien für den Brennstoffkreislauf für zukünftige Fusionsreaktoren erforscht und entwickelt werden.
Der Brennstoffkreislauf ist ein essentieller Bestandteil in der Infrastruktur von Fusionsreaktoren. Unter anderem müssen dabei die unverbrauchten Brennstoffe Deuterium und Tritium aus dem Abgasstrang vom entstandenen Helium und anderen Gasbestandteilen abgetrennt und im richtigen Mischungsverhältnis dem Reaktor wieder zugeführt werden. Des Weiteren wird Tritium in Brutblankets während des Fusionsprozesses im Reaktor künstlich hergestellt. Das Recyling und die Herstellung von Tritium sind für den Betrieb eines Fusionsreaktors essentiell, da Tritium auf der Erde sehr selten vorkommt und mit 12,3 Jahren eine geringe Halbwertszeit hat. Der Brennstoffkreislauf muss zudem aus technischen, regulatorischen und Sicherheitsgründen mit einem möglichst reduziertem Tritium-Inventar arbeiten.
Im Projekt SyrVBreTT werden deshalb wichtige Schlüsseltechnologien und Konzepte für einen vollständigen tritiumkompatiblen Brennstoffkreislauf für kontinuierlich arbeitende Stellaratoren erarbeitet und validiert. Gegenstand der Forschungen sind unter anderem Pelletinjektionssysteme, Pumpsysteme, Tritiumspeicher, modulare Blanketmodule und Tritiumbilanzierung. Weitere Beteiligte im Konsortium sind das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), das Forschungszentrum Jülich, Kyoto Fusioneering Europe GmbH und Gauss Fusion. SyrVBreTT ist auf 3 Jahre ausgelegt und wird mit 16,6 Millionen € vom BMBF gefördert, wobei das IGVP mit 0,95 Millionen € gefördert wird.
Im Rahmen des SyrVBreTT-Projekts forscht das IGVP an der Metallfolienpumpe (MFP), einer Schlüsseltechnologie zur Separation von Deuterium und Tritium von Helium und anderen Gasbestandteilen aus dem Abgasstrang. Die MFP funktioniert nach dem Prinzip der Superpermeation und besteht aus einer für atomare Wasserstoffisotope durchlässigen Metallfolie und einer Plasmaquelle, welche den molekularen Wasserstoff dissoziiert. Sie funktioniert selektiv für Wasserstoffisotope und arbeitet auch gegen einen Druckgradienten, wodurch sie für das Recycling von unverbranntem Brennstoff im Brennstoffkreislauf ideal geeignet ist. Beim IGVP werden die grundlegenden Eigenschaften des Plasmas sowie die Wechselwirkungen zwischen Plasmaquelle und Metallfolie untersucht, um den Permeationsfluss für Wasserstoffisotope zu optimieren und die Langzeitstabilität zu gewährleisten. Das Ziel ist es, zusammen mit den Partnern KIT und Kyoto Fusioneering eine für den Einsatz in zukünftigen Fusionsreaktoren einsatzbereite und zuverlässige MFP-Technologie zu entwickeln.