Yiran Mao (FZJ)

Yiran Mao ist Wissenschaftler am Forschungszentrum Jülich, Institut für Fusionsenergie und Nukleare Entsorgung (IFN-1) und arbeitet an zukunftsweisenden Fragestellungen im Bereich der Energie- und Materialforschung. Nach seinem Studium der Ingenieur- bzw. Naturwissenschaften – das ihn früh in Richtung Fusionsmaterialien und plasmabelasteter Komponenten führte – spezialisierte er sich im Laufe seiner wissenschaftlichen Laufbahn auf fortschrittliche Wolframwerkstoffe, Fertigungstechnologien und Komponentenentwicklung für Fusionsreaktoren. Stationen an renommierten Universitäten sowie internationale Kooperationen prägten seinen interdisziplinären Ansatz und legten die Grundlage für seine heutige Forschung.
Am Forschungszentrum Jülich konnte Yiran Mao bereits bemerkenswerte Erfolge erzielen: Seine Arbeiten tragen dazu bei, neue Lösungen für belastbare plasmabelastete Komponenten und ein effizientes Wärmemanagement in zukünftigen Fusionskraftwerken zu entwickeln. Durch Veröffentlichungen in Fachzeitschriften und die Mitwirkung an internationalen Projekten hat er sich in seinem Fachgebiet einen Namen gemacht. Im folgenden Interview auf der Helmholtz Energy Webseite gibt er Einblicke in seinen wissenschaftlichen Werdegang, seine Motivation und die Herausforderungen der Energieforschung von morgen.

Interview:

Woran arbeitest du gerade?

Yiran Mao: Meine Forschung konzentriert sich auf fortschrittliche plasmabelastete Materialien und Komponenten für zukünftige Fusionsreaktoren. Ein wichtiger Teil dieser Arbeit ist die Entwicklung von Hochtemperatur-Heatpipe-basierten Komponenten. Gleichzeitig beschäftige ich mich mit fortschrittlichen wolframbasierten Materialien und Verbundwerkstoffen, Fertigungs- und Fügetechnologien sowie der Charakterisierung von Materialien und Komponenten unter fusionsrelevanten Bedingungen. Das übergeordnete Ziel ist es, plasma-facing components robuster, effizienter und zuverlässiger für extreme Wärmelasten und zukünftige Reaktorbedingungen zu machen.

Was treibt dich persönlich an?

Yiran Mao: Meine persönliche Motivation ist es, durch die Weiterentwicklung von Materialien und Komponenten dazu beizutragen, Fusionsenergie langfristig als saubere und zuverlässige Energieoption nutzbar zu machen.

Welche Herausforderungen siehst du für dich in der nächsten Zeit?

Yiran Mao: Eine große Herausforderung besteht darin, unsere ingenieurtechnischen Designs und Materialkonzepte kontinuierlich an den sich entwickelnden Kontext der Fusionsforschung anzupassen. Fusionskraftwerke sind noch nicht realisiert, und viele ihrer spezifischen Anforderungen entwickeln sich noch. Dies gilt besonders, wenn man optimierte zukünftige Versionen verschiedener Fusionskonzepte betrachtet. Plasma-facing components können daher nicht als feste Lösungen entworfen werden; sie müssen sich gemeinsam mit den sich verändernden Anforderungen zukünftiger Reaktoren weiterentwickeln.
Gleichzeitig ist der Aufbau einer Nachwuchsgruppe selbst eine wichtige Herausforderung. Dazu gehören die Gewinnung talentierter Menschen, das Setzen klarer wissenschaftlicher und technischer Prioritäten sowie die Schaffung einer produktiven und offenen Forschungskultur, in der neue Ideen effektiv entwickelt und getestet werden können.

Was würdest du dir für deine Forschung in Zukunft wünschen?

Yiran Mao: Ich würde mir wünschen, dass die Fusionsforschung weiterhin offen für internationale Zusammenarbeit bleibt. Fusionsenergie ist noch immer ein Ziel für die Zukunft, und ich sehe sie eher als gemeinsames Ziel und geteilten Traum der Menschheit. Um schneller voranzukommen, müssen die besten Ideen, Einrichtungen, Fachkenntnisse und technologischen Möglichkeiten weltweit zusammengebracht werden. Für meine eigene Gruppe wünsche ich mir die Freiheit, mutige Ideen zu testen, schnell aus frühen Prototypen zu lernen und Schritt für Schritt skalierbare und robuste Komponenten zu entwickeln, die einen echten Beitrag zu zukünftigen Fusionsreaktoren leisten können.

Wo siehst du deine Disziplin in 5-10 Jahren?

Yiran Mao: In den nächsten fünf bis zehn Jahren wird sich das Feld der plasma-facing components meiner Einschätzung nach zunehmend von der reinen Materialentwicklung hin zu integrierten Komponentenlösungen entwickeln, die getestet, qualifiziert und schließlich in reaktorrelevanten Umgebungen eingesetzt werden können. Alternative Wärmemanagementkonzepte, einschließlich heatpipebasierter Komponenten, werden dabei voraussichtlich an Bedeutung gewinnen – zunächst als fortschrittliche Prototypen und Testobjekte, später möglicherweise als Bausteine für alternative Wärmemanagementlösungen für Fusionskraftwerken. Während sich die Fusionsforschung weiterentwickelt, werden sicherlich neue technische Herausforderungen entstehen, und ich hoffe, mit meiner Arbeit einen sinnvollen Beitrag zu deren Lösung leisten zu können.