Kernfusie: waarom Europeanen (voor een keer) een goede kans maken

Een grote stap voorwaarts voor de wetenschap: nadat de experimentele reactor JET gisteren een nieuw record vestigde, is kernfusie net dat beetje meer werkelijkheid geworden. Hoewel een duurzame fusiereactie nog steeds toekomstmuziek is, kan Europa een grote rol spelen bij de verwezenlijking ervan.

Waarom is dit belangrijk?

Kernfusie is het tegenovergestelde van kernsplijting. In plaats van uranium af te breken, smelten wetenschappers twee isotopen - deuterium en tritium - samen tot helium, vergelijkbaar met de reactie die in onze zon plaatsvindt. Kernfusie heeft erg weinig brandstof nodig (die in zeer grote hoeveelheden beschikbaar is), produceert weinig kernafval en stoot in het geheel geen koolstof uit. Het is ook een veel veiliger technologie.

De timing kon niet beter: midden in de energiecrisis op ons continent is een wetenschappelijke doorbraak op het gebied van kernfusie voorpaginanieuws. De laatste maanden is er in de VS en China wetenschappelijke vooruitgang geboekt met de heilige energiegraal, maar het is in Europa dat de meest beslissende stap in de goede richting is gezet.

Europese onderzoekers van de Joint European Torus (JET), die bij Oxford in het Verenigd Koninkrijk is gevestigd, hebben de energie-output van een kernfusie-experiment verdubbeld. In concreto werd gedurende vijf seconden 59 megajoule geproduceerd, het equivalent van twee kilo steenkool.

Wetenschappelijke ontwikkelingen gaan vaak langzaam, en dit geldt in het bijzonder voor de casus van kernfusie. Het vorige record dateert van 1997, 25 jaar geleden, en de fusiereactie duurde slechts 0,15 seconden, voor 22 megajoule. Want de voorwaarden zijn allesbehalve eenvoudig: binnenin de tokamak, een soort donut gevuld met magneten, moet de temperatuur oplopen tot 150 miljoen graden Celsius, tien keer hoger dan in het centrum van de zon.

Het Europese voordeel

Europa maakt echter goede kans om duurzame fusie-energie te doen slagen … ooit. Frankrijk, bijvoorbeeld, is de thuisbasis van ITER, het grootste internationale wetenschappelijke project sinds de Apollo-missie. Een project dat grenzen overschrijdt, met deelname van de Verenigde Staten, China en Rusland. Maar het zijn de landen van de Europese Unie die de grootste bijdrage leveren, namelijk 50 procent van de begroting.

De Verenigde Staten hebben regelmatig de mogelijkheid geopperd hun geld terug te trekken, omdat zij niet tevreden zijn over het beheer, dat hoofdzakelijk Europees is, of over de progressie van het project, dat in 2007 van start is gegaan. Ook al was het oorspronkelijk een idee van de Sovjet-Unie, en dateert het van 1985, toen Michail Gorbatsjov het project aan François Mitterrand voorstelde. De Amerikanen hebben, evenals de Russen en de Chinezen, hun eigen experimentele reactoren, maar geen daarvan is zo veilig als JET of komt technologisch in de buurt van het toekomstige ITER.

De ITER-tokamak, de reactor die de eerste échte kernfusiereactoren moet voorafgaan, wordt stukje bij beetje opgebouwd, maar de eerste concrete experimenten met deuterium-tritium worden niet vóor 2035 verwacht. Uiteindelijk zal ITER veel groter en moderner zijn dan JET, dat in de jaren zeventig werd gebouwd. Er zijn dan ook enorme ambities voor het project. Het volgende doel is om de reactie van 5 seconden naar 5 minuten te laten gaan, daarna 5 uur, tot uiteindelijk oneindig.

Met niet minder dan 4.800 ingenieurs en technici heeft Europa veel deskundigheid op zijn grondgebied. In het kader van het EU-DEMO-project wordt reeds nagedacht over het voorontwerp van toekomstige kernfusiereactoren. We zullen echter geduld moeten hebben: de Europese Commissie mikt op 2050, of in het beste geval 2040, voor de implementatie van dergelijke reactoren. Kernfusie zou deel uitmaken van een energiemix, zodat er geen sprake van is dat alle eieren in één mandje worden gelegd.

Hoed je voor desillusie

Onbeperkt energieverbruik? Genoeg om de hele wereldbevolking van westerse levensomstandigheden te laten genieten? Hoed je voor desillusie. Voorlopig is de ontstekingsdrempel, die ervoor zorgt dat er meer energie wordt geproduceerd dan er werd geïnjecteerd, nog niet bereikt. Bij JET kwam er 10 tot 15 megawatt warmte vrij, maar werd er 40 megawatt bij het plasma binnengebracht.

De teleurstelling zou even groot kunnen zijn als de belofte die deze technologie inhoudt: per kilogram brandstof zou in theorie 10 miljoen keer meer energie vrijkomen dan bij de verbranding van fossiele brandstoffen als steenkool, olie of gas. Met een volume van amper een glas zou deze nieuwe brandstof immers een huishouden tientallen jaren kunnen verwarmen.

Een andere hoop die erop wijst dat kernfusie misschien geen utopie is, is de particuliere sector, die als nooit tevoren in kernfusie investeert. Van de 35 kernfusiebedrijven in de wereld hebben er 18 samen 1,8 miljard dollar aan particuliere financiering ontvangen. Voordien was dit alleen overheidsgeld, waarbij het ITER-project al 30 miljard dollar heeft opgeslokt.

(lb/mah)

Meer
Markten
Mijn Volglijst
Markten
BEL20