Fusiereactor Iter biedt zicht op
18
IêêLè
Over een kleine vijf jaar hoort hij af te zijn:
de internationale kernfusiereactor Iter,
waar hard aan wordt gebouwd in Zuid
Frankrijk. Komt daarmee een nieuwe,
schone en groene vorm van energie
opwekken eindelijk in zicht?
Fusie zal
vooral
van pas
komen
bij een
enorme
stad of
een groot
industrie
gebied
IÊIM
Ongetwijfeld kun
nen we in 2025, of
misschien wat la
ter, een flink
feestje verwachten.
Dan is de interna
tionale kernfusiereactor Iter einde
lijk af.
Er wordt reikhalzend naar uitge
keken, want de belofte van kernfu
sie is er al tientallen jaren. De tech
niek moet een onbeperkte bron van
energie worden met nauwelijks af
val en zonder uitstoot van cO2. Veel
wetenschappers blijven geloven in
deze vorm van groene energie. De
theorie: je laat waterstofkernen zo
hard botsen dat ze samensmelten
en daarbij veel energie loslaten, met
alleen het onschadelijke helium als
restproduct. Een heel andere tech
niek dus dan nu toegepast in be
staande kerncentrales (zie kader).
Maar wat wil die mijlpaal bij Iter
nu zeggen? Vooral dat alles wat er
tot dan gebouwd is daadwerkelijk
doet wat het moet doen. Er zit een
plasma in: een heet gas waarin de
atoomkernen en de elektronen die
eromheen zwermen van elkaar zijn
losgerukt.
Het is niet de bedoeling dat er
meteen kernfusiereacties in dat
plasma plaatsvinden. Oftewel, dat
waterstofkernen in dat plasma sa
mensmelten tot heliumkernen,
waarbij de energie vrijkomt. Dit
eerste plasma moet gewoon een
beetje in de Iter-reactor rondhangen
en laten zien dat het zich op zijn ge
mak voelt in zijn nieuwe hightech
huis. Pas zo'n tien jaar later vinden
er voor het eerst kernfusiereacties
plaats.
Die kernreacties moeten dan tien keer
zoveel energie gaan opwekken dan de
enorme hoeveelheid energie die ze
eerst verbruiken, zo is de belofte. Een
record, want tot nu toe is het zelfs niet
gelukt om in een kernfusiereactor
evenvéél energie op te wekken als hij
verbruikt.
Addertje onder het gras
Daarbij zit er wel een addertje onder
het gras. Het genoemde verbruik gaat
namelijk puur en alleen over het ver
mogen dat het plasma op de vereiste
temperatuur van zo'n 150 miljoen gra
den houdt. Daarbovenop verbruikt een
reactor als Iter - kosten: ruim 20 mil
jard euro - nog een heleboel energie
voor allerhande andere zaken. Tel je
echt alles bij elkaar op, dan speelt Iter
tegen 2035 ongeveer quitte. Bovendien:
alle energie die Iter opwekt, gaat hoe
dan ook verloren. Deze experimentele
reactor kan geen stroom aan het elek
triciteitsnet leveren. Die taak is pas
machines die nóg wat groter zijn dan
ITER, dat al de grootste kernreactor
ter wereld is. Hun doel is nog ambiti
euzer: ze moeten niet 10, maar 25 of
meer keer zoveel energie kunnen
opwekken als nodig is om het plasma
loeiheet te houden. De meest ambiti
euze Demo-varianten zouden daarbij
een vermogen tot 1500 megawatt
moeten kunnen leveren - vergelijk
baar met de grootste kolen- en gas
gestookte centrales van Nederland.
Bouwfase
De verschillende Demo-reactoren
zouden rond 2055 af moeten zijn.
Maar ook die zijn nog niet the real
thing. Ze moeten vooral laten zien:
kijk, het kan, elektriciteit opwekken
met fusie. Daarna moet de industrie
het stokje overnemen en daadwerke
lijk reactoren bouwen. Die fase
neemt zo'n 25 jaar in beslag - als er
tenminste partijen zijn die willen
investeren in een nieuw type centrale
dat pas decennia later met zijn werk
kan beginnen. Gebeurt dat, dan heb
ben we dus rond 2080 fusiereactoren.
Raakt de aardbol dan bezaaid met
fusiecentrales die in onze volledige
energiebehoefte voorzien? Nee, dat is
niet (meer) wat de wetenschappers
voor zich zien. Het type reactor waar
we het hier over hebben, is groot. Dat
maakt dat je fusie vooral wilt inzet
ten op plekken waar je ook veel ener
gie nódig hebt, want zulke enorme
hoeveelheden energie opslaan of
vervoeren is allesbehalve ideaal.
weggelegd voor latere kernreactoren.
Nu is het niet zo dat de internatio
nale fusiegemeenschap denkt: eerst
maar eens Iter bouwen, dan tien jaar
klussen, dan fusie laten plaatsvinden,
en als dat allemaal is gelukt, gaan we
eens langzaam nadenken over de vol
gende stap. Die stap is allang in gang
gezet. Alle deelnemers aan het Iter-
project (de EU, India, Zuid-Korea, Ja
pan, Rusland en China, uitgezonderd
de VS) werken elk aan hun eigen va
riant op Demo, een fusiereactor die
wél stroom moet gaan opwekken.
Hoe al die Demo's er precies uit
gaan zien, is nog niet duidelijk; de
ontwerpen hoeven pas voor 2030 he
lemaal rond te zijn. Maar reken op
ZATERDAG 29 MEI 2021
WETENSCHAP
Uraniumkern
arseille
dhi
Atoom
Kern
(neutronen, protonen)
Elektronenwolk
Kernfusie,
komt
er nog
wat van?
JEAN-PAUL KEULEN
Een 200 ton we
gende magneet
die moet helpen
het plasma op z'n
plek te houden,
wordt in Rusland
gefabriceerd.
FOTO ITER
Oud: Kernsplitsing
In een kerncentrale, zoals Borssele, vindt kernsplijting
plaats. De kern van uraniumatomen wordt
gesplitst waarbij veel energie vrijkomt.
Gevaren:
reactor slaat op hol
en ontploft (Tsjernobyl)
- radioactief afval in het milieu
Neutror
Vrije
neutroner
