Hitte tot tienduizenden graden op campus TU/e

In Zuid-Frankrijk wordt aan ITER gebouwd, een machine die kernfusie op moet gaan wekken, volgens wetenschappers de sleutel tot het leveren van een bijna onuitputtelijke bron van schone energie. In Eindhoven, op de TU/e-campus, staat nu al een machine die grotere broer ITER daarbij moet gaan helpen.

Kernfusie – een proces dat nu nog alleen plaatsvindt op de zon – komt onder extreme druk en hoge temperaturen tot stand. Probleem is alleen dat er geen materiaal te vinden is dat langdurig tegen die omstandigheden bestand is. Daarom is het kostenefficiënt produceren van energie vanuit kernfusie vooralsnog niet haalbaar.

Het DIFFER instituut op de campus zoekt naar een manier om de machines te beschermen tegen extreme omstandigheden. Dat doen ze met een elf meter lang apparaat: de Magnum-PSI. “Het is de superster van het gebouw en uniek in de wereld”, zegt Gieljan de Vries van Differ. De machine kan materialen blootstellen aan temperaturen tot tienduizenden graden en honderden megawatts per vierkante meter. Ter vergelijking: dat is heftiger dan wat het hitteschild op de buik van een spaceshuttle moet weerstaan.

“Dat hitteschild van de spaceshuttle kan echter na de landing vervangen worden en hoefde dus maar een half uur tegen die extreme omstandigheden te kunnen. Wij moeten hier op zoek naar een manier die ervoor zorgt dat het materiaal langer goed blijft.” Die oplossing lijkt nog ver weg. “Voor ITER is er al een goede oplossing, maar dat is nog een experimentele reactor – die werkt in pulsen van een kwartier tot een uur. In Magnum-PSI willen we ook verder kijken, naar materialen die maanden achtereen goed blijven. Die extreme omstandigheden vind je nog nergens anders in de wereld, maar wel hier in Eindhoven”, zegt de Vries.

Eindhoven

Differ kwam een half jaar geleden naar de campus. Daarvoor zat het in Nieuwegein, deels in een monumentaal pand dat “omdat het nou eenmaal een monument was”, niet verbouwd mocht worden. Ook het laboratoriumgebouw naast het landhuis werd te klein. Bij gebrek aan plek ging het instituut op zoek naar een nieuw onderkomen.

“Al snel werd het ons duidelijk dat we naar een campus moesten, we zochten interactie met andere instituten en Eindhoven kwam als beste kandidaat naar voren.” Dat komt volgens De Vries mede doordat het instituut al stevige banden had met de stad. Directeur Richard van de Sanden en het hoofd van het fusieonderzoek Marco de Baar waren al verbonden aan de universiteit.

Campus

“Het heeft ook alles te maken met de andere instituten hier op de campus.” De Vries noemt de studenten van de Fontys Hogeschool en de Technische Universiteit en in het bijzonder het plasmaonderzoek en het Nanolab als voorbeeld. “Uitkomsten daarvan kunnen bijzonder nuttig zijn voor ons onderzoek en andersom. We waren op zoek naar interactie en dat hebben we hier gevonden.”

Differ is van plan de komende tijd congressen en workshops te organiseren in het instituut en Eindhoven daarmee nog meer op de kaart zetten als een centrum voor energieonderzoek. De Vries: “Er komt een hele hoop interessante wetenschap naar de stad en die blijft hier nog heel lang zitten.”

De deuren van Differinstituut stonden afgelopen weekend open voor bezoekers tijdens het Weekend van de Wetenschap