- Amerikaanse wetenschappers zijn er bij een kernfusiereactie in geslaagd om netto energie op te wekken.
- Voorstanders van kernenergie zeggen dat het een stap vooruit is op weg naar schone, goedkope en bijna onbeperkte elektriciteit.
- Maar kernfusie is al decennia een belofte die lastig blijkt waar te maken.
- Lees ook: Waarom kernenergie een comeback maakt: hoe het werkt, de voor- en nadelen, en de gevaren.
Amerikaanse wetenschappers hebben naar eigen zeggen een “doorbraak” bereikt in hun zoektocht naar kernfusie. Voor het eerst creëerden onderzoekers een kernfusiereactie die meer energie opleverde dan erin werd gestopt.
Bij het experiment, dat in de afgelopen twee weken werd uitgevoerd in het Lawrence Livermore National Laboratory in Californië, werd bij de inzet van lasers om atomen te laten samensmelten iets minder energie ingezet dan er vervolgens vrijkwam. Wel is de benodigde energie voor het opwarmen van de lasers hierbij buiten beschouwing gelaten.
“Wetenschappelijk gezien is dit de eerste keer dat ze laten zien dat dit mogelijk is,” vertelde Gianluca Sarri, natuurkundige aan de Queen’s University Belfast, aan New Scientist. “Vanuit de theorie wist men dat het zou moeten kunnen, maar het was nooit in het echt uitgevoerd.”
Wat is kernfusie en waarom is het belangrijk?
Kernfusie werkt door twee atomen - meestal waterstof - samen te smelten tot een zwaarder atoom, zoals helium. Bij dit intense proces komen enorme hoeveelheden energie vrij. Kernfusie is het tegenovergestelde van kernsplitsing, de reactie die de huidige commerciële kernreactoren aandrijft.
Kernfusie komt van nature voor in het hart van de zon en andere sterren.
Sinds de jaren vijftig van de vorige eeuw proberen wetenschappers deze reactie op aarde na te bootsen om hiermee een bron van schone, goedkope en vrijwel onbeperkte elektriciteit aan te boren.
Volgens het Internationaal Agentschap voor Atoomenergie levert kernfusie vier keer zoveel energie per kilogram op als kernsplitsing, en bijna vier miljoen keer zoveel als verbranding van olie of kolen.
In tegenstelling tot fossiele brandstoffen komt bij kernfusie bovendien geen kooldioxide - het broeikasgas dat de belangrijkste oorzaak is van de klimaatverandering - in de atmosfeer terecht. En in tegenstelling tot kernsplitsing creëert fusie geen moeilijk afbreekbaar radioactief afval, benadrukt het Amerikaanse ministerie van Energie.
Maar tot nu toe heeft kernfusie onze energieproblemen nog niet weten op te lossen, omdat het niet is gelukt om bij experimenten netto energie op te wekken.
Wat doorbraak kernfusie betekent voor de toekomst
De aankondiging dinsdag is waarschijnlijk een grote stap voorwaarts voor energievoorziening op basis van kernfusie, maar de toepassing van deze technologie op commerciële schaal is waarschijnlijk nog ver weg.
Chanda Prescod-Weinstein, een theoretisch natuurkundige, wees erop dat voor het proces dat de Amerikaanse wetenschappers gebruiken tritium nodig is, een zeldzame en radioactieve isotoop van waterstof. "Dat we dit één keer per dag met een laser kunnen doen, betekent helemaal niet dat dit mechanisme groot zal worden!", twitterde Prescod-Weinstein maandag.
Vermogende ondernemers zoals Amazon-oprichter Jeff Bezos hebben miljarden gestoken in startups voor schone energie die proberen kernfusie commercieel levensvatbaar te maken. De doorbraak van dinsdag zal dergelijke startups in ieder geval een positieve impuls geven.