Kernfusie is de kernreactie die de zon van zijn energie voorziet. Al jaren proberen wetenschappers deze reactie, die nu alleen nog in de ruimte plaatsvindt, uit te voeren op aarde. Het team van Tokamak Energy, een Brits onderzoeksbedrijf, gelooft dat ze dichtbij zijn.
Waterstofplasma in de kernfusiereactor ST40 van Tokamak Energy. (Bron: Tokamak Energy Ltd)
In tegenstelling tot kernsplijting, waarbij je rekening moet houden met radioactiviteit, is kernfusie een schoon en veilig alternatief voor het opwekken van elektriciteit. Hiernaar is de wereld hard naar op zoek om de negatieve gevolgen van klimaatverandering tegen te gaan.
Hoe gaat het in zijn werk?
De kernreactie die Tokamak Energy probeert te bewerkstelligen, is de fusie van twee waterstof atomen. Namelijk de isotopen deuterium (H-2) en tritium (H-3). Onder hoge druk en extreem hoge temperatuur fuseren de twee isotopen tot een helium atoom.
Tijdens deze kernreactie komt een gigantische hoeveelheid energie vrij. Deze energie kan vervolgens worden omgezet in elektriciteit. Dit alles is mogelijk met maar een klein beetje brandstof en zonder koolstofdioxide uitstoot.
Daarbij is waterstof het meest voorkomende element in het universum, wat het een bijna onuitputbare bron voor energieopwekking maakt.
Eigenlijk klinkt het te mooi om waar te zijn. En jarenlang was dit ook het geval.
Voor kernfusie op aarde is een temperatuur nodig van minstens 100 miljoen graden Celsius. Bij deze temperatuur gaan de waterstof-atomen over in een plasma toestand. De wervelende plasma toestand moet in bedwang gehouden worden door een sterk magneetveld.
Het onderzoeksteam van Tokamak Energy is erin geslaagd om een kernfusiereactor te bouwen die in staat is om het plasma onder controle te houden.
Er zijn echter nog twee obstakels.
Ten eerste, is het het team nog niet gelukt om een temperatuur van 100 miljoen graden Celsius te bereiken. Maar bij Tokamak geloven ze dat ze dit binnen een paar maanden kunnen waarmaken.
Het tweede obstakel is wat lastiger. Berekeningen tonen aan dat de huidige kernfusiereactor van Tokamak meer energie verbruikt dan het in staat is om op te wekken.
Gelukkig zijn de werknemers van Tokamak Energy positief. Op hun website voorspellen ze dat ze in 2030 geslaagd zijn in kernfusie dat meer energie opwekt dan het verbruikt. En wanneer dat is gelukt, gelooft Tokamak Energy dat de wereld voorzien kan worden van een overvloed aan schone en duurzame energie.
