Abingdon, Engeland – Wetenschappers in Groot-Brittannië kondigden woensdag aan dat ze een record hadden gebroken voor het opwekken van fusie-energie, en noemden het een “mijlpaal” op weg naar goedkope, schone energie en een koelere planeet.

Kernfusie is hetzelfde proces dat de zon gebruikt om warmte op te wekken. Voorstanders geloven dat het ooit zou kunnen helpen de klimaatverandering aan te pakken door een overvloedige, veilige en groene energiebron te bieden.

Een team van de Joint European Torus (JET)-faciliteit in de buurt van Oxford in centraal Engeland genereerde tijdens een experiment in december 59 megajoule energie gedurende vijf seconden, meer dan een verdubbeling van het record uit 1997, aldus de UK Atomic Energy Authority.

Dat is ongeveer het vermogen dat nodig is om 35.000 huishoudens gedurende dezelfde periode van stroom te voorzien, vijf seconden, zei Joe Milnes, hoofd operaties van JET.

De resultaten "zijn de duidelijkste demonstratie ter wereld van het potentieel voor fusie-energie om veilige en duurzame koolstofarme energie te leveren", aldus de UKAEA.

De donutvormige machine die voor de experimenten wordt gebruikt, wordt een tokamak genoemd en de JET-site is de grootste operationele tokamak ter wereld.

Binnenin wordt slechts 0,1 milligram deuterium en tritium - beide zijn isotopen van waterstof, met deuterium ook wel zware waterstof genoemd - verwarmd tot temperaturen die 10 keer hoger zijn dan het centrum van de zon om plasma te creëren.

Dit wordt op zijn plaats gehouden met behulp van magneten terwijl het ronddraait, samensmelt en enorme energie als warmte vrijgeeft.

Fusion is inherent veilig omdat het geen op hol geslagen proces kan starten.

Deuterium is vrij verkrijgbaar in zeewater, terwijl tritium kan worden gewonnen als bijproduct van kernsplijting.

Gram geeft het bijna vier miljoen keer meer energie vrij dan het verbranden van steenkool, olie of gas, en het enige afvalproduct is helium.

Reagan-Gorbachev-fusie

De woensdag aangekondigde resultaten toonden aan dat het mogelijk is om gedurende vijf seconden een fusie te creëren, omdat de koperdraadmagneten van JET gedurende een langere periode oververhit kunnen raken.

Een grotere en meer geavanceerde versie van JET, ITER genaamd, wordt momenteel gebouwd in Zuid-Frankrijk, waar de Oxford-gegevens van vitaal belang zullen blijken wanneer de site online komt, mogelijk al in 2025.

ITER zal worden uitgerust met supergeleidende elektromagneten waardoor het proces langer kan doorgaan, hopelijk langer dan 300 seconden.

Elk jaar nemen ongeveer 350 wetenschappers uit EU-landen plus Groot-Brittannië, Zwitserland en Oekraïne – en meer van over de hele wereld – deel aan JET-experimenten.

JET zal binnenkort het fusiestokje overdragen aan ITER, dat voor ongeveer 80% voltooid is, zei Milnes.

"Als dat lukt, zoals we nu denken dat het de resultaten zal krijgen die we hebben gehad met JET, kunnen we parallel ontwerpen voor energiecentrales ontwikkelen ... we zijn waarschijnlijk halverwege" naar een levensvatbare fusie, zei hij.

Als alles goed gaat bij ITER, zou tegen 2050 een prototype van een fusiecentrale klaar kunnen zijn.

De internationale samenwerking op het gebied van fusie-energie is historisch gezien nauw geweest omdat, in tegenstelling tot de kernsplijting die in kerncentrales wordt gebruikt, de technologie niet kan worden gebruikt als wapen.

Bij het in Frankrijk gevestigde megaproject zijn ook China, de EU, India, Japan, Zuid-Korea, Rusland en de Verenigde Staten betrokken.

Tim Luce, hoofd wetenschap en operatie bij ITER, zei dat het project in de jaren tachtig voortkwam uit gesprekken over nucleaire ontwapening tussen de Amerikaanse president Ronald Reagan en Sovjetleider Michail Gorbatsjov.

"En het enige waar ze het wel over eens waren, was het gebruik van fusie als een samenwerking", zei hij.

"Op de een of andere manier heeft fusie de wetenschappelijke panache gehad om ongelijksoortige overheidsinstanties samen te brengen en er daadwerkelijk voor te kiezen om eraan samen te werken."

Ondanks dat er tientallen tokamaks zijn gebouwd sinds ze voor het eerst werden uitgevonden in Sovjet-Rusland in de jaren vijftig, is er nog geen enkele erin geslaagd meer energie te produceren dan er in wordt gestopt.

De laatste resultaten verbruiken ongeveer drie keer de hoeveelheid energie die wordt geproduceerd.

Ian Fells, emeritus hoogleraar energieconversie aan de Universiteit van Newcastle, zei dat het resultaat van woensdag een "landmark in fusie-onderzoek" was.

"Nu is het aan de ingenieurs om dit te vertalen in koolstofvrije elektriciteit en het probleem van klimaatverandering te verminderen", voegde Fells toe, die niet bij het project betrokken is.

bbabo.Net