Wetenschappers zijn al decennialang op zoek naar manieren om kernfusie te gebruiken voor het opwekken van energie. Kernfusie is de nucleaire reactie waarop de zon en andere sterren werken. In een notendop gaat het om de fusie van waterstofatomen, waardoor helium ontstaat. Tijdens dit proces komt enorm veel energie vrij. Als we deze energie kunnen `vangen`, zou het een haast onbeperkte bron van energie kunnen zijn, met alle gevolgen voor de energiewereld van dien. Tot op heden heeft deze zoektocht echter geen vruchten afgeworpen. Maar nu, dankzij vooruitgang in onderzoek naar magneet-technologie, kan daar verandering in komen.
Sterker magnetisch veld
Door het gebruik van nieuwe supergeleiders bleek het onderzoeksteam van MIT in staat om sterkere magnetische velden te produceren. Deze magnetische velden kunnen op hun beurt superhot plasma insluiten; een elektrisch geladen vorm van gas en het werkende component in een fusiereactie. Om energie vrij te laten komen is het noodzakelijk dat de superhot plasma verhit wordt tot temperaturen zo heet als de kern van de zon. De magnetische velden zorgen er vervolgens voor dat deze hitte `gevangen` wordt in de kern van de fusiereactor.
De reactor is vooralsnog ontworpen voor verder onderzoek naar kernfusie en als een prototype voor een energiebron, die enorm veel energie zou kunnen opwekken. “Het hogere magnetische veld kan voor veel betere prestaties zorgen”, zegt Brandon Sorbom, coauteur van het onlangs verschenen rapport over de fusiereactor. De nieuwe supergeleiders zorgen voor een vertienvoudiging van fusiekracht ten opzichte van huidige technologieën in het veld.
Kleiner en goedkoper
De fusiereactor die de Amerikaanse wetenschappers ontworpen hebben, blijkt veel kleiner te zijn dan men aanvankelijk dacht. Dit maakt het systeem meteen een stuk goedkoper en makkelijker te produceren. Ter vergelijking: De krachtigste fusiereactor die momenteel in ontwikkeling is, heet ITER en heeft een prijskaartje van 40 miljard dollar. De wetenschappers van IMT hebben berekend dat hun ontwerp ongeveer dezelfde capaciteit heeft als ITER, maar twee keer zo klein is en slechts een fractie van de productiekosten bedraagt. De reactor moet in staat zijn om drie keer zoveel elektriciteit te produceren dan het verbruikt, maar aangezien het ontwerp zich nog in de startfase begeeft, is er veel ruimte voor verbetering.
Het Amerikaanse onderzoeksteam verwacht dat kernfusie een belangrijke stap kan zijn in de strijd tegen de opwarming van de aarde. “De volgende stap is het verbeteren en verfijnen van het ontwerp”, zegt Sorbom. “Maar eigenlijk moeten we ook al aan de slag met interesse wekken bij beleidsvoerders, filantropen en investeerders.”
Afbeelding: Massachusetts Institute for Technology.
