De race voor de eerste zon op aarde

Share Button

Conventional wisdom is dat kernfusie miljarden kost. Maar is dat wel zo? Een nieuwe golf startende bedrijfjes denken dat ze een goedkopere en snellere manier hebben bedacht om een tweede zon op aarde tot leven te wekken.

Zullen we op een dag de kracht van de zon op aarde kunnen temmen?

Zullen we op een dag de kracht van de zon op aarde kunnen temmen?

In een Zuid-Frans bos in de buut van het plaatsje Cadarache worden de eerste fundamenten gelegd voor de vijftien miljard euro kostende ITER, een monsterlijk gevaarte dat voor het eerst in de geschiedenis  break-even moet bereiken met kernfusie. Ondertussen zijn een handjevol onderzoekers in Redmond (de vestigingsplaats van het hoofdkwartier van Microsoft) aan de Pacifische westkust van de Verenigde Staten druk in de weer met een slank, cilindervormig apparaat van ongeveer zestien meter lang. Geen hectares groot bouwterrein en geen supergekoeld vloeibaar helium. Wel het nodige enthousiasme en creativiteit, zo ook bij andere startende bedrijfjes.

In theorie is er voor kernfusie niet meer nodig dan twee atoomkernen voldoende hard op elkaar te laten botsen, zodat de elektromagnetische afstoting wordt overwonnen en ze samensmelten. Er is al kernfusie gerealiseerd in reactors van een paar centimeter groot. Het probleem is om er meer energie uit te halen dan er in werd gestopt. In de zon vindt kernfusie plaats omdat het materiaal zeer sterk verhit is (meer dan tien miljoen graden) en samengeperst. Daardoor vinden er veel kernfusiebotsingen per seconde plaats. In tokamakreactors worden nog hogere temperaturen bereikt door plasma in een ring van magneetvelden te vangen. Helaas zijn tokamaks, zoals de in aanbouw zijnde ITER, monsterlijk groot en peperduur. In tokamaks is het beste resultaat tot nu toe bereikt: in de JET (Joint European Tokamak) is 16 MW output met 20 MW toevoer van energie opgewekt. Met tachtig procent nog steeds onder break-even, maar door het gevaarte op te schalen zou het energierendement ver boven de 100% moeten komen te liggen. ITER moet 1000%, dus toen keer de energie die er in gestopt wordt, bereiken. Helaas gaat de vooruitgang met een slakkengang: pas in 2019 wordt het eerste plasma geproduceerd en de grootste optimisten voorspellen pas break-even in 2026.

Bovendien heeft de ITER nog een groot probleem: hij staat in Europa, nog wel in het weinig geliefde Frankrijk. Redenen genoeg dus voor de Amerikanen om te proberen sneller en voor veel minder geld het punt van break-even te bereiken. In Redmond probeert Helion Energy met hun Fusion Engine ITER te kloppen. Hiervoor gebruikt het bedrijf een fundamenteel andere techniek, die in 1960 ontwikkeld is door onderzoekers van de Amerikaanse marine. Twee kleine, compacte plasmabollen worden met een snelheid van honderden kilometers per seconde op elkaar gebeukt. In theorie zouden de condities die door de botsing worden opgewekt voldoende moeten zijn om de atoomkernen samen te brengen en fusie op te wekken.

Deze constructie is veel simpeler dan een tokamak, dus het apparaat kan veel kleiner (en dus goedkoper) worden. De reactie is intens en is over in een fractie van een seconde (de vermoedelijke reden waarom het Amerikaanse leger erg geïnteresseerd is) en neutronen worden alleen op het punt waar de reactie plaats vindt geproduceerd, waardoor ze makkelijk geoogst kunnen worden. De onderzoekers van Helion denken dat ze bij een slechts drie keer zo groot prototype kernfusie en zelfs break-even kunnen bereiken[1]. Het bedrijf beschikt al over vijf miljoen subsidie van het Amerikaanse leger en zoekt investeerders om voor twintig miljoen extra een levensvatbare centrale te bouwen.

Bronnen
1. Nuclear Fusion, vol 51, p 053008
2. Helion Energy: website

Share Button

Germen

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

Dit vind je misschien ook interessant:

3 reacties

  1. Julie schreef:

    Een nieuwe zonnebank :)?

  2. Guido Herpen schreef:

    Hebben we toch nog kans als de zon ooit ophoudt met branden

  3. antares schreef:

    Hm, alweer zo’n interessant artikel waarvoor je juist over een politiek / religieus neutraal, wetenschappelijk georiënteerd, mannelijk/vrouwelijk publiek moet kunnen beschikken. Helaas zijn die allemaal weggepest. Dit blad mist echt vrouwelijke redacteuren. Als ik andere, breed gearrangeerde technisch wetenschappelijke bladen lees, dan kom ik met de regelmaat van een klok, uiterst ingenieuze, regelmatig zelfs inzichtelijk geniale bijdragen van de dames tegen. Met dergelijke dames trek je ontwikkelde dames aan, daarmee hun kroost, (en hun mannen) vermits de discussies hier niet steeds verzanden in vrouwonvriendelijke dogma’s. Echt heel jammer voor dit blad, dat de warme hand van schrijven van Julie hier niet meer beschikbaar is. Mocht je dit lezen Julie, het ga je goed.    

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger