12-03-2018 15:18 | Door: Hidde Middelweerd

Het Massachusetts Institute of Technology (MIT) slaat de handen ineen met het bedrijf Commonwealth Fusion Systems (CFS) om de heilige graal op het gebied van energieopwekking te realiseren: kernfusie. Gezamenlijk willen de partijen een werkend pilotproject op dit gebied van de grond krijgen. Die doelstelling moet over vijftien jaar behaald zijn.

Kernfusie is een nucleaire reactie, die ook plaatsvindt in onze zon en andere sterren. In een notendop gaat het om de fusie van waterstofatomen door deze op hoge snelheid tegen elkaar te laten botsen, waardoor helium ontstaat. Tijdens deze fusie komt ongelofelijk veel energie vrij. Als deze energie gecontroleerd en vervolgens gewonnen kan worden, zou dit gelijk staan aan een bijna onbeperkte bron van emissievrije energie. In tegenstelling tot kernsplitsing, onstaan er bij kernfusie geen radioactieve bijproducten, ofwel afval.

Natuurkundigen proberen al sinds de jaren vijftig de fusie van waterstofatomen te controleren, maar vooralsnog zonder resultaat. Momenteel zijn er verschillende tests met kernfusie aan de gang. Bijvoorbeeld in Duitsland, waar de peperdure kernfusiereactor Wendelstein 7-X te vinden is.

Kernfusie

MIT en CFS gaan nu ook met kernfusie aan de gang. Gezamenlijk willen de partijen een nieuwe generatie van kernfusie-experimenten van de grond krijgen, gebaseerd op zogeheten hoge temperatuur supergeleiders. Deze supergeleiders zijn essentieel in het proces van kernfusie. Kernfusie produceert namelijk alleen energie op extreem hoge temperaturen van honderden miljoenen graden Celsius. Dat is te heet voor solide materialen. De vrijgekomen energie moet daarom ‘gevangen’ en in stand gehouden worden door magnetische velden, zodat het niet in contact komt met de kernfusiereactor zelf.

Nieuwe supergeleidende elektromagneten moeten het mogelijk maken om een compacte kernfusiecentrale te creëren, genaamd een tokamak. CFS steekt daarom $ 30 mln in MIT-onderzoek naar elektromagneten die een magnetisch veld kunnen creeren die vier keer zo sterk is als de huidige standaard. Een dergelijk magnestisch veld moet het mogelijk maken om de opgewekte energie uit dergelijke tokamak-installaties te vertienvoudigen.

CFS heeft inmiddels $ 50 mln in de wacht gesleept van het Italiaanse energiebedrijf Eni om met dit project van start te gaan. Een deel van deze investering wordt gebruikt om kernfusie-onderzoek van MIT te financieren.

Experiment

MIT en CFS verwachten deze supergeleidende elektromagneten binnen drie jaar te realiseren. Hierna wordt een pilotinstallatie op het gebied van kernfusie gebouwd, waarin deze magneten gebruikt worden. Deze kernfusiecentrale, genaamd SPARC, moet leiden tot ’s werelds eerste kernfusiecentrale die daadwerkelijk commercieel beschikbare energie opwekt. Deze centrale krijgt een verwachte capaciteit van 200 megawatt en moet binnen vijftien jaar klaar zijn.

Lees ook:

Bron & foto: MIT