een groene toekomst
■3 Deuterium Tritium
Wat zegt de wetenschap y
Dankzij hogere wiskunde kan
je je mobieltje altijd opladen
Reis
hxmrt we axüiwe
Ir
Je kunt niet
eindeloos meer
elektriciteit door
het netwerk jagen
m
Bestel 'm nu in uw (online) boekhandel
19
Met het
nieuwe Young Scientist
Vakantieboek
9
Fusie zal daardoor vooral van pas
komen als je een miljoenenstad of
een groot industriegebied (of beide)
van energie moet voorzien. De we
reld is flink aan het verstedelijken,
dus aan miljoenensteden zullen we
anno 2080 geen gebrek hebben. Bo
vendien is Nederland in zijn geheel
dichtbevolkt en geïndustrialiseerd
genoeg om fusie een zinnige oplos
sing te laten zijn. Het is dus best
voorstelbaar dat er hier tegen die tijd
een fusiereactor verrijst.
En het mooie is: daar zijn geen
enorme bezwaren tegen. Een fusie
reactor kan namelijk geen meltdown
krijgen a la Tsjernobyl. Dat is een
kernsplitsingsreactor, waarbij je te
maken hebt met een kettingreactie
die - in uitzonderlijke gevallen - uit
de hand kan lopen, met desastreuze
gevolgen. Bij fusie werk je met een
plasma. Doe je dat niet goed, dan
komt de boel gewoon tot stilstand.
Dat is vervelend, maar geen ecologi
sche ramp.
Alsnog blijft er een groot stuk
wereld over dat veel dunbevolkter is,
en dat óók van energie moet worden
voorzien. Dat zal dus op andere, ho
pelijk eveneens duurzame, manieren
gebeuren. Kernfusie is in de huidige
visie niet meer die ene energiebron
die alle andere overbodig maakt. In
hoeveel van de wereldwijde energie
behoefte gaat fusie dan wél voorzien?
Dat is koffiedik kijken, maar deskun
digen noemen getallen tussen 10 en
30 procent.
Zodra je de stekker van jouw telefoon of tv in het stopcontact steekt, komt er stroom
uit. Dat lijkt logisch, maar achter dat stopcontact schuilen ellenlange rekensommen.
,,Omdat we nog niet zo goed zijn
in het opslaan van elektriciteit,
proberen we altijd evenveel ener
gie op te wekken als we gebrui
ken'', zegt numeriek wiskundige
Marieke Kootte (TU Delft). Dus
zodra jij je wasmachine aanzet, zal
er ergens anders meer stroom op
gewekt moeten worden. Op die
manier blijft de frequentie van het
elektriciteitsnetwerk gelijk.
De frequentie kun je vergelijken
met de hartslag van het net en gaat
in Europa met honderd stroom
wisselingen per seconde. ,,Jouw
apparaten zijn hierop afgestemd,
zo ook het klokje op jouw magne
tron: elke honderd stroomwisse
lingen tikt het klokje één seconde
verder'', legt Kootte uit. Als er
meer vraag is dan dat er wordt op
gewekt, zal de frequentie van het
elektrische netwerk zakken, bij
voorbeeld naar 99,9 stroomwisse
lingen per seconde. ,,Het klokje
gaat dan steeds verder achterlo
pen.''
Om de frequentie weer terug te
brengen, zijn er een aantal opties.
De simpelste is een andere cen
trale harder laten draaien. Maar je
kunt ook grote stroomgebruikers
vragen om minder te gebruiken.
,,We bellen dan bijvoorbeeld tuin
ders op met de vraag of het licht in
de kas een uur uit mag. Die plan
ten kunnen wel een uurtje zonder
licht en zo kunnen we besparen.''
Dat laatste lijkt een primitieve
oplossing, maar dit wordt steeds
slimmer gedaan. ,,We kunnen bij
voorbeeld ook op een automati
sche manier grote industriële
koelkasten uitschakelen op het
moment dat de stroomvraag te
hoog is'', vertelt Kootte.
Het is goed dat die opties er zijn,
want je kunt niet eindeloos meer
elektriciteit door het netwerk ja
gen. Dat leidt tot overbelasting. De
kabels kunnen dan zo heet wor
den dat ze doorbranden. Om dat te
voorkomen, worden er continu
berekeningen gemaakt om de
spanning in de gaten te houden en
bij te sturen. Die berekeningen
worden door computers uitge
voerd, maar omdat ze zo complex
zijn kan het lang duren. Niet han
dig, want als het netwerk uit ba-
lans is, moet dat zo snel mogelijk
bekend zijn.
,,Daar komt de numerieke wis
kunde kijken'', zegt Kootte. Aller
eerst zijn ingewikkelde formules
met numerieke wiskunde zo sim
pel te mogelijk maken voor de
computer. Het antwoord wordt
dan vaak iets minder nauwkeurig,
maar het wordt wel duidelijk of en
waar er een probleem is. Ook kan
numerieke wiskunde verschil
lende computers tegelijk aan het
werk zetten. Een computer kan
maar één som tegelijk doen. Hon
derd sommen moet hij één voor
één oplossen. Als je honderd com
puters gelijktijdig aanzet en ze elk
een som laat maken, is de werklast
verdeeld.
Op die manier hoef jij je nooit
zorgen te maken of er wel genoeg
stroom uit het stopcontact komt.
GO ZATERDAG 29 MEI 2021
Nieuw: kernfusie
Bij kernfusie smelten kernen van
twee atomen samen onder
zeer hoge druk en
temperatuur
ENERGIE
Helium Neutron
(beiden vormen van waterstof)
Bij enorme hitte ontstaat plasma
waarin de fusie
plaatsvindt
Mens op
schaal
Plasma
Met stroom opgewekte
temperatuur van
150 min °C jp-
Magneten
zorgen dat het plasma
niet de wand raakt, die anders zou smelten
Voordelen kernfusie:
goekope, ruim voorradige energiebron
geen afval, geen schadelijke emissies
veilig, geen explosiegevaar
van fusie naar stroom
Stroom
Kernfusie
Stoomturbine Dynamo
Jan-Paul Keu
len schreef het
boek De fusie-
droom. Feiten en
fabels over een
veelbelovende
energiebron.
Universiteit
van Nederland
FOTO GETTY IMAGES/CAVAN IMAGES
SOFIE VAN KOPPEN
Kijk op de site bij
J /wetenschap
Wetenschap wordt gemaakt in samenwerking met NCWStiGIltiSt en met U van Nadarland
