‘Kernfusie over vijf jaar realiteit’

Share Button

Steeds meer hoopvolle berichten van kernfusieonderzoekers doen vermoeden dat er nu echt iets aan de hand is. Het laatste persbericht, deze keer van de Amerikaanse vliegtuiggigant Lockheed Martin, belooft ongeveer vijf jaar na 2014 een werkend prototype van een compacte fusiecentrale. Komt er dan eindelijk overvloedige en goedkope fusie-energie?

Vorige week beschreven we een compacte fusiecentrale, zoals die wordt ontwikkeld door de universiteit van Washington. Erg veel details over het prototype verstrekten beide onderzoekers niet. De medewerkers van onderzoekslab Skunkworks van Lockheed Martin zijn mededeelzamer. Ook hun systeem belooft een veel compacter alternatief voor de monsterachtige tokamaks, donuts van zeer krachtige magneten die het plasma (extreem heet mengsel van elektronen en atoomkernen) van miljoenen graden heet ingevangen houden.

Werking van de High Beta Fusion Reactor
De HBFR

Diagram van de Compact Fusion Reactor van Lockheed Martin. Bron: Lockheed Martin.

Diagram van de Compact Fusion Reactor van Lockheed Martin. Bron: Lockheed Martin.


Twee injectoren blazen fusiebrandstof in het plasma. Krachtige supergeleidende magneten in de vorm van twee ringen houden het plasma gevangen, waardoor, uiteindelijk, voldoende botsingen plaatsvinden om netto positieve energie op te leveren. De ingevangen neutronen reageren met het lithium om verse tritium op te leveren.

Elektriciteitscentrale op een vrachtwagen
In het 100 megawatt systeem van Lockheed Martin, dat op een vrachtwagen zou passen en een stad van 50.000 inwoners op westers welvaartspeil van elektriciteit kan voorzien, wordt het plasma gevangen gehouden door een magnetisch veld, dat sterker wordt naarmate de deeltjes verder van de reactorkern af raken. Deze magnetische fles wordt omgeven door een mantel van het zeer lichte metaal lithium, dat dient om waterstof-3 kernen (tritium) te kweken. Dit tritium fuseert met waterstof-2 kernen (deuterium; afkomstig uit zeewater) en levert helium-4 en een neutron, dat met het lithium-6 uit de reactormantel reageert: 6Li + n -> 3H + 4He en zo weer tritium levert.

Hoge bèta
De ‘bèta’ van dit systeem, een high bèta fusion reactor, ligt rond de 1, waar die van ITER twintigmaal zo laag ligt. Met bèta wordt de verhouding weergegeven tussen de magnetische druk en de plasmadruk. Hoe hoger de bèta, hoe minder plasma weglekt. Dit betekent dat er veel minder plasma weglekt uit de Lockheed-reactor, waardoor deze veel compacter en dus ook goedkoper kan zijn dan een traditionele tokamak zoals die van ITER. Een compacte reactor heeft veel oppervlak in verhouding tot de inhoud, waardoor er meer plasma weglekt: de reden waarom reactoren met een lage bèta monsterachtig groot moeten zijn.

Relatie met eerdere fusiereactor
Het is opmerkelijk dat Lockheed Martin een week na de presentatie van de UW-reactor met deze mededeling komt. Vermoedelijk voelt Lockheed Martin de hete adem in de nek van de concullega’s aan de Pacifische kust, die binnen de wetenschappelijke gemeenschap de nodige aandacht kregen en zo mogelijk kapitaalkrachtige investeerders kunnen binnenslepen. Op zich kunnen we denk ik alleen maar blij zijn met deze ontwikkeling. Nu er twee, met de Z-pinch meegerekend drie, kansrijke paarden in de race zijn naar commercieel levensvatbare kernfusie, komt goedkope energie ook voor weinig zonnige gebieden zoals Nederland en België binnen bereik. Voor dictatoriale regimes van landen die voornamelijk leven van de verkoop van fossiele brandstoffen, zoals Rusland en de oliestaten, is dit uiteraard een stuk minder prettig nieuws. Voor hun bevolking dan weer meer: zij worden dan de voornaamste belastingbetalers, dus kan hun overheid ze maar beter te vriend houden.

Lockheed Martin doet specifiek onderzoek naar compacte reactoren, omdat ze zeer interessant zijn in de core business van Lockheed: luchtvaart en ruimtevaart. Compact en met zeer veel vermogen, maken ze de nuttige lading van ruimtevaartuigen veel groter (nu is tot 97% van de startmassa van een ruimteschip nodig om de raket te lanceren) en stellen ze vliegtuigen in staat om desnoods jarenlang in de lucht te blijven zonder bij te tanken. Dit geldt ook voor schepen.

Bronnen
1. Compact Fusion: Lockheed Martin 2014
2. Skunk Works Reveals Compact Fusion Reactor Details, Aviation Week, 2014

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

13 reacties

  1. hannes schreef:

    Ben benieuwd. Maar in t verleden zijn wel vaker zulke optimistische nieuwsberichten gebracht. Koude kernfusie bv…

  2. Bas van Stapelberg schreef:

    Dit hoor ik van wetenschappers al 25 jaar. Zelfde als bij buitenaards leven, ja dit jaar gaat het gebeuren. Eigenlijk moeten ze dit niet doen, zelfs Jules de Korte kan zien dat dit slechts is om (veel) geld binnen te harken. Voorlopig komt er niks hoopvol uit de wetenschappelijke wereld. Toch echt de realiteit.

  3. Ad Knops schreef:

    Hoe zal het gaan met de thorium reactor waar bijv. India mee bezig lijkt te zijn. De radioactieve straling is na ca 300 jaar tot 0 gereduceerd als ik het verhaal moet geloven. Van het restproduct kunnen geen nucleaire bommen worden gemaakt.
    1 ton thorium levert net zoveel energie als 200 ton uranium

  4. Ad Knops schreef:

    Als het menens wordt met die kernfusie dan ben ik bang voor tegenwerking ed. Bouw, financiering, aandeelhouders afschrijving ed van de bestaande systemen zoals kerncentrales en kolen/gas/olie centrales zijn diep ingebed in de huidige systemen (financieel/economisch en ook wel politiek). De huidige belangen zijn op dit moment nog te groot, denk ik weleens. Hier vanaf komen veroorzaakt een onzekere overgang met de nodige schokken/gevolgen.

  5. Lacsap schreef:

    Het enigste voordeel wat wij halen uit kernfusie is dat het een schone vorm van ernergie opwekken is, het wordt niet spotgoedkoop zolang je geen koude fusie apparaten zelf kan/mag maken. Ik denk zelfs dat het duurder wordt dan nu in de mom van we moeten voor miljarden fusie reactoren bouwen om de CO2 en andere uitstoot te bestrijden, we moeten die oude kernreactoren voor vele miljarden opruimen en dat moeten we verhalen op de klant (hogere rekening of subsidie door/van belasting).

    • Coholic Al schreef:

      Ja ik verwacht dat het voor ons idd niet goedkoper zal worden. maar duurder hoeft mss toch ook niet. De landen die het gebouwd hebben zullen er wsl vooral voordeel uit halen.

  6. Bart Klaveringa schreef:

    Hoelang het zal duren weten we niet precies, maar de technologische ontwikkelingen gaat steeds sneller. Wat vandaag nog niet mogelijk is kan morgen een feit zijn. Ik verwacht dat de wetenschap binnen 25 tot 35 jaar een andere manier gevonden heeft om energie op te wekken . Dit zal in de gehele wereld grote veranderingen met zich meebrengen.

    • Coholic Al schreef:

      Idd technologische ontwikkelingen gaan razendsnel, nog voor het nieuwe gebouwd is hebben ze vaak al iets nieuws
      Welke andere manier van energie opwekken verwacht je? Als je daar ideeën over hebt dan hoor ik ze graag – altijd benieuwd.

  7. Coholic Al schreef:

    Eerste Prototype kernfusiereactor staat in engeland: JET
    Nu bouwen ze de 2de prototype kernfusiereactor in Frankrijk: ITER
    Vervolgens staat er al een volgende in de planning: DEMO
    Daarna (2050) zullen er gebaseerd op de resultaten van demo commerciële kernfusiereactoren gebouwd worden.
    Het lijkt erop dat deze projecten heel serieus genomen worden gezien vele landen/werelddelen: VS, Japan, China, Zuid-Korea, India en Rusland werken er allemaal aan mee. Dit moet dus sterk onderbouwd en geloofwaardig!
    Tegenwoordig spreekt men ook al van compacte kernfusie voor boten/vliegtuigen die dan kunnen blijven vliegen zonder te tanken.
    Ik geloof dat kernfusie, zeker als energiecentrale, een centrale plaats zal innemen in onze samenleving.
    Waar ik soms wel aan twijfel is of koude kernfusie (Fleischmann en Stanley Pons) wel kan maar er niet mocht vanwege financiële belangen? Want sommige (en na verloop van tijd meer en meer) kunnen “bij wijze van spreken” koude kernfusie opwekken indien de bevindingen gepubliceerd zouden worden in een wetenschappelijk tijdschrift. Denk dat het ook gevaarlijk is voor de massa om dit idee te lanceren. Ook ondermijnt dit onderzoek de richting die men nu uitgaat ivm (hete) kernfusie.

  8. Flash Gordon schreef:

    De technologische ontwikkelingen gaan uiterst langzaam. Onze grootouders, die maakten nog eens wat mee! Auto, trein vliegtuig, raketten, telefoon, computer, antibiotica, narcose, allemaal voor de oorlog uitgevonden. Wij maken slechts verbeteringen mee van al die uitvindingen. Zo is internet slechts een koppeling van 2 bestaande vindingen.

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger