Commerciële mijlpaal in kernfusie: voor het eerst wekt privébedrijf temperatuur van 100 miljoen graden op in reactor

Het Engelse Tokamak Energy heeft een wereldprimeur beet: het is namelijk het eerste privébedrijf dat een temperatuur van 100 miljoen graden Celsius heeft weten opwekken in een kernfusiereactor. Die temperatuur is de vereiste drempel om op commerciële schaal gebruik te kunnen maken van kernfusie, meldt World Nuclear News, de website van de nucleaire industrie.

Waarom is dit belangrijk?

Als kernfusie, het procedé dat onze zon van energie voorziet, op consistente basis zou kunnen ingezet worden op aarde, is het een bron van vrijwel onbeperkte schone energie. Maar er zijn nog een hele hoop obstakels die overwonnen moeten worden.

Tokamak Energy heeft dit record gevestigd met zijn particulier gefinancierde kernfusiereactor, een ST40-tokamak. Volgens het in Oxford gevestigde bedrijf is dit “verreweg de hoogste temperatuur die ooit in een bolvormige tokamak en door enige particulier gefinancierde tokamak is bereikt”.

Terwijl verschillende overheidslaboratoria plasmatemperaturen van méér dan 100 miljoen graden Celsius in conventionele tokamakreactoren hebben gerapporteerd, is deze mijlpaal in slechts vijf jaar bereikt, klinkt het. En wel tegen een kostprijs van minder dan 50 miljoen pond (66 miljoen dollar), in een veel compacter fusieapparaat.

Ook werpt Tokamak Energy op dat de mijlpaal is geverifieerd door een onafhankelijke adviesraad bestaande uit internationale deskundigen. “Deze prestatie bevestigt verder dat bolvormige tokamaks de optimale route zijn voor de levering van schone, veilige, goedkope, schaalbare en wereldwijd inzetbare commerciële fusie-energie“, aldus Tokamak Energy.

Tokamak

Bij kernsplijting, het proces in conventionele kernreactoren, worden radioactieve elementen gesplitst om zo energie vrij te maken. Kernfusie doet net het tegenovergestelde.

Bij kernfusie worden immers twee vormen van waterstof samengesmolten, waarbij per gewichtseenheid van de brandstof ongeveer vier keer meer energie vrijkomt dan met een kernsplijtingsreactor en “vier miljoen keer meer dan bij verbranding van fossiele brandstoffen”. Kernfusie levert, in tegenstelling tot kernsplijting, geen langdurig radioactief afval op.

Een paar laboratoria in de wereld maken gebruik van een tokamak, een speciaal type kernfusiereactor, om de fusiebrandstof – de “zware” waterstofatomen deuterium en tritium – te verhitten tot honderd(en) miljoenen graden Celsius. Dit vormt een plasma dat ongeveer tien keer heter kan zijn dan de zon – waardoor de reactor, gedurende de paar seconden dat hij draait, de heetste plek in ons zonnestelsel is.

Tokamak-fusiereactoren gebruiken magneten om een plasma in te sluiten en te isoleren, zodat het de hoge temperaturen kan bereiken waarbij fusie optreedt. Voor tokamaks zijn hoge magneetvelden nodig om de oververhitte brandstof in te sluiten, en hogere magneetvelden maken een kleinere tokamak mogelijk. Hogetemperatuursupergeleiders kunnen deze veel sterkere magnetische velden creëren en zijn dus belangrijk voor commerciële fusie-energie, schrijft World Nuclear News.

Upgrade

De ST40-machine zal nu een upgrade ondergaan en worden gebruikt om technologieën voor toekomstige machines te ontwikkelen.

De ST-HTS, “die ’s werelds eerste bolvormige tokamak zal zijn om het volledige potentieel van hogetemperatuursupergeleidende magneten (HTS) te demonstreren”, zal naar verwachting midden dit decennium in bedrijf worden genomen.

“We zijn er trots op dat we deze doorbraak hebben bereikt, die ons een stap dichter brengt bij het voorzien van de wereld van een nieuwe, veilige en koolstofvrije energiebron”, aldus Chris Kelsall, CEO van Tokamak Energy.

“In combinatie met HTS-magneten vormen bolvormige tokamaks de optimale route naar schone en goedkope commerciële fusie-energie”, aldus nog Kelsall. “Ons volgende apparaat zal deze twee wereldleidende technologieën voor het eerst combineren en staat centraal in onze missie om goedkope energie te leveren met compacte fusiemodules.”

Bron: Tokamak Energy, YouTube

(ns)

Meer
Markten
Mijn Volglijst
Markten
BEL20