Het Lawrence Livermore National Laboratory heeft een baanbrekende doorbraak aangekondigd in het kernfusieonderzoek. Voor de tweede keer sinds december hebben ze een netto energiewinst uit een fusiereactie gerapporteerd, wat een belangrijke mijlpaal is om van fusie-energie een levensvatbare energiebron te maken. Hoewel voor commerciële fusie reacties nodig zijn die 30 tot 100 keer zoveel energie opwekken als de lasers, biedt deze prestatie hoop voor een toekomst met schone energie. Fusie-energie produceert, in tegenstelling tot kernsplijting, minimaal nucleair afval en stoot geen schadelijke broeikasgassen uit, waardoor het een potentieel revolutionaire bron van koolstofarme elektriciteit is.
- Amerikaanse wetenschappers hebben een tweede keer energiewinst uit een fusiereactie gemeld.
- Het is de tweede keer dat de Amerikaanse onderzoekers deze mijlpaal bereikten.
- Met minimale productie van kernafval en zonder uitstoot van broeikasgassen heeft kernfusie het potentieel om een revolutionaire bron van koolstofarme elektriciteit te worden.
Een grote sprong voorwaarts
Amerikaanse wetenschappers van het Lawrence Livermore National Laboratory in Californië hebben opnieuw geschiedenis geschreven door een netto energiewinst te behalen in een fusiereactie. Dit was niet de eerste keer dat een dergelijke doorbraak werd bereikt; een soortgelijke mijlpaal werd in december 2022 bereikt. Tijdens dat experiment gebruikten de wetenschappers, die werkten in de National Ignition Facility (NIF), 192 laserstralen om 2,05 megajoule energie te leveren aan een deuterium-tritium brandstofpellet. De fusiereactie leverde een substantiële 3,15 megajoule aan energie op, waarmee de wetenschappelijke levensvatbaarheid van fusie-energie met inertiële opsluiting werd aangetoond.
De meest recente experimentele ronde, uitgevoerd op 30 juli 2023, leverde de eerste gegevens op die wezen op een energieopbrengst van meer dan 3,5 megajoule. Hoewel de resultaten nog worden geanalyseerd, is de netto-energiewinst van deze fusie-experimenten een belangrijke vooruitgang op het gebied van kernfusie.
Kernfusie begrijpen
Kernfusie is een proces waarbij twee lichte atoomkernen samensmelten tot een zwaardere kern, waarbij een aanzienlijke hoeveelheid energie vrijkomt. Dit proces vindt plaats in plasma, een materietoestand die verschilt van vaste stoffen, vloeistoffen en gassen. Fusiereacties zijn al sinds de jaren 1930 onderwerp van wetenschappelijk onderzoek, met als doel deze intense energiebron te benutten voor schone en overvloedige energie.
Het fusieproces zou in potentie vier keer meer energie per kilogram brandstof kunnen opwekken dan kernsplijting, en bijna vier miljoen keer meer energie dan de verbranding van olie of kolen. In tegenstelling tot de huidige kernreactoren die afhankelijk zijn van kernsplijting, worden fusiereactoren als intrinsiek veilig beschouwd en produceren ze minimaal kernafval.
De weg naar commercialisatie
Ondanks deze veelbelovende ontwikkelingen blijft de weg naar commerciële fusie-energie een uitdaging. De energiewinst die in deze experimenten wordt genoteerd, vergelijkt alleen de energie die door fusie wordt geproduceerd met de energie in de lasers. Er wordt geen rekening gehouden met de totale energie die nodig is om het systeem van energie te voorzien. Experts schatten dat voor commerciële fusie reacties nodig zijn die 30 tot 100 keer zoveel energie opwekken als de lasers.
Desalniettemin is het bereiken van een netto energiewinst in een fusiereactie een belangrijke stap in de richting van een duurzame toekomst. De Amerikaanse minister van Energie, Jennifer Granholm, noemde deze prestatie een mijlpaal en hoopte op verdere ontdekkingen.
De toekomst van kernfusie
Hoewel er nog uitdagingen zijn, zoals de ontwikkeling van reactoren en de hoge bijbehorende kosten, wordt kernfusie gezien als een belangrijke oplossing voor de toenemende wereldwijde vraag naar energie. Voortdurende technologische vooruitgang en steun van de industrie zullen cruciaal zijn om het volledige potentieel van kernfusie en de bijdrage ervan aan de oplossing van het energieprobleem te realiseren.
De Internationale Organisatie voor Atoomenergie (IAEA) speelt een belangrijke rol in dit internationale fusieonderzoek en -ontwikkeling en ondersteunt de ontwikkeling en toepassing van technologie in een vroeg stadium. De inspanningen van de IAEA en wetenschappers wereldwijd zijn erop gericht om kernfusie op de markt te brengen, waardoor onze energiebronnen in de 21e eeuw mogelijk een revolutie zullen ondergaan.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
