In het Verenigd Koninkrijk is een internationaal team van wetenschappers erin geslaagd om een recordhoeveelheid energie op te wekken met kernfusie. Kernfusie wordt gezien als dé oplossing om zonder broeikasgassen en kernafval energie te produceren. Alleen verbruiken de reactors nog altijd meer energie dan dat ze opwekken. Toch is het nieuwe record een belangrijke stap vooruit, zegt expert Jef Ongena.
Recordhoeveelheid energie opgewekt via kernfusie in Europese reactor: "Belangrijke stap"
Wim De Maeseneer
Gepubliceerd:
In de experimentele JET-reactor nabij Oxford is in oktober 2023 gedurende 5 seconden 69 megajoule (MJ) energie opgewekt. Dat is meer dan het vorige record uit 2021. Toen werd 59 MJ opgewekt gedurende 5 seconden.
"Met dit experiment is kernfusie als groene, veilige en bijna onuitputtelijke energiebron weer een stap dichterbij gekomen", zegt Jef Ongena, onderzoekdirecteur van het Laboratorium voor Plasmafysica van de Koninklijke Militaire School. "Het is de eerste keer ooit dat er zoveel energie geproduceerd is met kernfusie, een wereldrecord."
"Die hoeveelheid energie is genoeg om een 500-tal laptops een uur te laten draaien. En dat allemaal met amper 0,2 milligram brandstof", zegt Ongena. 69 megajoule komt overeen met 19 kilowattuur (kWh). Dat is wat een gezin gemiddeld aan elektriciteit verbruikt op 2 dagen.
Nooit eerder zoveel energie opgewekt met kernfusie: "Energiebron voor de toekomst"
Voordelen van kernfusie
Kernfusie wordt al langer aangekondigd als dé energieoplossing voor de toekomst. Het is het veiligere en niet-radioactieve broertje van kernsplijting, die in alle tot nog toe werkende kernreactoren wordt gebruikt. In tegenstelling tot kernsplijting, is kernfusie heel lang vooral erg theoretisch gebleven. De voordelen van fusie tegenover splijting zijn nochtans groot.
Klassiek radioactief kernafval zoals bij kernsplijting is er niet. Door de fusiereactie wordt de reactor zelf wel een beetje radioactief, maar het materiaal kan al binnen honderd jaar weer veilig hergebruikt worden. Hoogactief afval bij kernsplijting kan honderdduizenden jaren radioactief blijven.
"Het restproduct bij kernfusie is helium", legt Ongena uit, "maar dat is niet radioactief, reageert niet chemisch in de atmosfeer en is geen broeikasgas, waardoor het niet bijdraagt aan de klimaatverandering. Het is ook veiliger. Een ongeval zoals Tsjernobyl is onmogelijk, omdat de techniek niet gebaseerd is op een kettingreactie die uit controle kan raken."
Kernfusie op de zon
De enige functionerende kernfusiereactoren die we momenteel kennen, zijn de sterren met als dichtste voorbeeld natuurlijk de zon. Daarin worden atoomkernen bij zeer hoge temperaturen versmolten. Wanneer lichtere elementen versmelten tot een zwaarder element, komt daar enorm veel energie bij vrij. Dat is de warmte en het licht dat de zon (of een andere ster) dus uitstraalt.
Wetenschappers proberen al langer dat proces hier op aarde na te maken. Alleen is het onmogelijk om dezelfde druk te creëren als op de zon. Ter compensatie wordt de temperatuur fors opgedreven.
Een paar gram waterstof wordt zo verhit tot 150 miljoen graden Celsius. Dat is tien keer heter dan het centrum van de zon. Onder die extreme temperaturen verandert de brandstof in een plasma en vinden er fusiereacties plaats.
We werken dag en nacht om tegen 2050 een kernfusiereactor te hebben die elektriciteit aan het net levert
Jef Ongena, onderzoekdirecteur Laboratorium voor Plasmafysica van de Koninklijke Militaire School van Brussel
"De JET-reactor heeft nu de wetenschappelijke haalbaarheid van kernfusie gedemonstreerd", zegt Ongena. "De volgende stap is ITER, de grote en krachtige kernfusiemachine die wordt gebouwd in Zuid-Frankrijk. De machine is voor 80 procent klaar."
"ITER zou 10 keer meer energie moeten opwekken dan wat er nodig is om de hoge temperaturen te bereiken. Zodra we dat doel behaald hebben, kunnen we beginnen te bouwen aan een demonstratiereactor die effectief elektriciteit aan het net kan leveren. We werken dag en nacht om dat tegen 2050 te realiseren."
