Studie: ‘Ook Verenigde Staten moeten transitie naar kernfusie versnellen’

Gehoopt wordt dat Iter over vijf jaar operationeel zal zijn. – Daniel Cole/AP

Tegen het midden van deze eeuw moeten de Verenigde Staten een krachtcentrale hebben gebouwd waar energie met kernfusie wordt opgewekt. Dat staat in een rapport dat door het Fusion Energy Sciences Advisory Committee (Fesac) aan het Amerikaanse ministerie van Energie heeft bezorgd.

De wetenschappers merken op dat kernfusie een belangrijke bijdrage kan leveren om in de toekomst een efficiënte en duurzame energievoorziening te garanderen.

Helium

‘Kernfusie verschilt fundamenteel van kernsplitsing, het procédé dat momenteel in commerciële nucleaire centrales wordt gebruikt,’ waarschuwt Wayne Solomon, hoofd van het Fesac en directeur van de divisie Science and Technology for Magnetic Fusion Energy in het Amerikaanse bedrijf General Atomics.

Bij de opwekking van energie met kernsplitsing komt gevaarlijke radioactiviteit vrij. Dit vergt bijkomende veiligheidsmaatregelen en kan tot bijzonder zware rampen – zoals de ongevallen in Harrisburg, Tsjernobyl en Fukushima hebben aangetoond – leiden. Bij kernfusie bestaat dat gevaar daarentegen niet. Die activiteit produceert enkel het onschuldige helium als bijproduct.

Bij de ontwikkeling van de waterstofbom in de jaren vijftig van de vorige eeuw werd op kernfusie beroep gedaan. ‘Wetenschappers zijn echter al decennia op zoek naar een oplossing die een vreedzame commerciële toepassing van het procédé zou toelaten,’ merkt Solomon op.

‘Op gebied van veiligheid stellen zich weinig problemen. Er kan wel enige vorm van radioactiviteit ontstaan, maar bij kernfusie bedraagt de halfwaardetijd van de meeste radio-isotopen minder dan tien jaar. Bovendien kunnen componenten van de installaties relatief voor hergebruik of recyclage in aanmerking komen.’

‘Wanneer er tijdens het fusieproces enige verstoring optreedt, koelt het plasma binnen enkele seconden af en zal de reactie tot stilstand komen,’ zegt Solomon nog. ‘Daardoor wordt het risico op een meltdown of een ongeval zoals in Fukushima uitgesloten.’

Commercieel

‘Kernfusie is wellicht de beste technologie om aan de gigantische energiebehoefte van de mensheid te voldoen,’ betoogt Solomon. ‘Het probleem is echter dat er momenteel nog altijd geen commerciële fusiereactoren bestaan.’

‘De technologie heeft eigenlijk nog nooit het laboratorium-stadium verlaten. Dat heeft bij velen al de cynische opmerking ontlokt dat kernfusie een oplossing is die voor altijd dertig jaar in de toekomst lijkt te worden gesitueerd.’

Het speerpunt van de wereldwijde kernfusie is momenteel de International Thermonuclear Experimental Reactor (Iter), die in de Franse stad Cadarache wordt gebouwd. Verwacht wordt dat Iter over vijf jaar van start kan gaan. ‘Maar Iter zal de opgewekte energie niet in het commerciële elektriciteitsnet injecteren,’ geeft Solomon aan. ‘Iter wil daarentegen vooral tonen op welke manier toekomstige kerncentrales met fusiereactoren zouden kunnen worden gebouwd.’

Verenigd Koninkrijk

Volgens het rapport van de Fesac moeten de Verenigde Staten met de huidige kennis aan de slag gaan om tegen de jaren veertig een fusiecentrale te kunnen bouwen. ‘Indien geen actie wordt ondernomen, dreigen de Verenigde Staten op het gebied van onderzoek naar kernfusie tegenover andere landen achterop te raken,’ waarschuwt Solomon.

Onder meer in het Verenigd Koninkrijk wordt momenteel gezocht naar een mogelijke locatie voor de bouw van een centrale die over twintig jaar met kernfusie 50 megawatt aan energie kan genereren. Dat zou mogelijk de eerste commerciële krachtcentrale worden waar elektriciteit op basis van kernfusie wordt opgewekt.

Over de mogelijke kostprijs of potentiële locaties van een Amerikaanse centrale deed de Fesac geen uitspraken. Het rapport gaat nu naar de divisie Fusion Energy Sciences van het Amerikaanse ministerie van Energie, dat uiteindelijk een aantal aanbevelingen voor het Amerikaanse Congres moet opstellen.

‘Kernfusie heeft in het Amerikaanse Congres steeds op interesse van beide partijen kunnen rekenen,’ merkt Solomon op. ‘Rekening houdend met het feit dat de volgende Amerikaanse regering al te kennen heeft gegeven de strijd tegen de klimaatverandering op te voeren, hopen we ook in de toekomst op verdere ondersteuning te kunnen rekenen.’