De ‘natte droom’ van de
I
«1
A ifc'W
3.
2.
t
Zz
Ti
■a 1
14
‘Proefreactor Iter
zal ons straks
belangrijke
informatie geven’
81
1
Het principe van kernfusie
Kernfusiereactoren gelden als dé energie-
oplossing voor de toekomst, omdat zij naar het
voorbeeld van de zon schone en onbeperkte
energie leveren. „Maar voor het zover is, moeten
we nog flink wat hobbels nemen”, zeggen
experts Marco de Baar en Egbert Westerhof.
nische Universiteit Eindhoven,
noemt het wetenschappelijk ge
zien ‘prachtig’ wat de collega’s
hebben bereikt. Maar de prestatie
moet ‘vanuit energieopwekkend
perspectief wel met een korreltje
zout worden genomen’. Egbert
Westerhof, hoofd van het fusieon-
derzoek bij Differ, denkt er net zo
over. De invalshoek in de VS is ook
anders. „Dat onderzoek richt zich
vooral op kernwapens, de zoek
tocht naar schone energie is daar
van een afgeleide.”
in een reactor op aarde moeten
uiterst krachtige magnetische vel
den voorkomen dat de deeltjes uit
de fusiereactor worden geslingerd.
Daarom richten de twee kernfu-
sie-experts zich vooral op de bouw
van de experimentele Iter-reactor
blemen met laswerkzaamheden
en met de hitteschilden. Maar er is
nog geen beslissing genomen over
wijziging van de planning”, aldus
De Baar.
Demo
Als het onderzoek met de Iter
straks goed verloopt, krijgt de
reactor naar verwachting in 2050
een opvolger, de fusie-energiecen-
trale Demo. Met de netto-energie-
opbrengst van Demo moet elektri-
Ijsbolletje
Wat is er precies gebeurd in Cali-
fornië? „Onderzoekers hebben
192 krachtige lasers gericht op een
minuscule capsule met daarin een
ijsbolletje met de stoffen deute
rium en tritium. De capsule wordt
zo heet, dat het intense röntgen
straling gaat afgeven. Hierdoor
wordt het ijsbolletje samengeperst
en tot heel hoge druk gebracht. Dit
is nodig om de atoomkernen die
elkaar normaliter met hun posi
tieve lading afstoten, te laten ver
smelten”, legt De Baar uit. „Deze
keer leverde het experiment meer
energie op dat er met röntgenstra
ling werd ingestopt. Maar het is
moeilijk voor te stellen dat de
gebruikte techniek kan worden
toegepast voor continue energie
opwekking. Nu wek je met dit
experiment eenmalig energie op,
maar in een reactor moet dat hon
derd keer per seconde gebeuren.”
Bovendien draagt het resultaat
nauwelijks bij aan hun eigen on
derzoek naar een kernfusiereactor
die gebruik maakt van magneti
sche opsluiting. Sterren als de zon
houden hun brandstof bij enorme
hitte vast door hun zwaartekracht,
in het zuiden van Frankrijk.
Iter staat voor International
thermonuclear experimental reac
tor. Deze kost 20 miljard euro.
Europese landen werken daarbij
samen met de VS, Japan, Zuid-
Korea, China, India en Rusland.
„Deze proefreactor zal ons straks
belangrijke informatie geven. Als
deze proefopstelling met gebruik
van magnetische opsluiting lan
gere tijd energie kan opwekken, is
dat pas echt de grote doorbraak
waar iedereen op zit te wachten”,
aldus De Baar. Het hart van de re
actor, waarvoor in 2007 de eerste
spade de grond inging, is de zoge
heten ‘tokamak’, een 30 meter
hoog apparaat dat wordt gebruikt
voor de kernfusie. Het bestaat uit
meer dan een miljoen componen
ten.
Volgens de planning had de re
actor rond 2025 klaar moeten zijn.
„Dat gaat niet lukken. Er zijn pro-
e een noemt het een
natte droom. De an-
M jM der spreekt van de
heilige graal. Een we-
reld die dankzij kern
fusie put uit een onuitputtelijke
bron van schone energie. Een we
reld die niet langer afhankelijk is
van milieuvijandige energiebron
nen als kolen, gas, olie en kern
energie (op basis van kernsplit
sing) maar van kern/usie, de motor
van ons zonnestelsel.
Bij de continue versmelting van
waterstof tot heliumkernen onder
enorm hoge temperatuur (mini
maal 100 miljoen graden Celsius)
wordt er plasma gevormd en komt
er een gigantische hoeveelheid
energie vrij. Eén gram versmel-
tingsbrandstof bevat net zoveel
energie als elf ton kolen. Daarte
genover staat dat de reactor geen
stikstof en CO2 uit stoot, grond
stoffen gebruikt die vrijwel onbe
perkt voorradig zijn en nauwelijks
radioactief afval heeft. De enige
bescheiden hoeveelheid radioac
tief afval is afkomstig van inslagen
in de binnenwand van de reactor.
Met het vooruitzicht op al die
voordelen werken wetenschappers
al decennialang aan de ontwikke
ling van kernfusie. Vaak doen ze
dat in relatieve stilte, maar soms
flakkert de hoop extra op als er een
doorbraak wordt gemeld. Zoals
onlangs met de euforische mel
ding van het Lawrence Livermore-
lab in Californië, waar met een ex
periment voor het eerst meer
energie is opgewekt dan er werd
ingestopt.
Marco de Baar, directeur van het
NWO Instituut Differ (voor fun
damenteel energieonderzoek) en
hoogleraar kernfusie aan de Tech-
.11
■,3 7
ill
WETENSCHAP
Stap voor stap naar dé schone
HANS VAN ZON
neutron
Waterstof
atomen
deuterium en
tritium zijn
verzameld in
een bolletje
ijs.
Dit wordt
extreem
verhit zodat
de atoom
kernen
versmelten.
Enorm veel
energie
komt vrij.
Helium-
atomen en
neutronen
blijven over.
De kernen
versmelten
4
«4
Extreme hitte
(vanaf 100 mln°C)
en druk
proton
neutron
ZATERDAG 21 JANUARI 2023 GO
I
rv
I
