Marc Seijlhouwer 27 januari 2022, 10:55

Kernfusie is weer een stap dichterbij dankzij laser

Een supersterke laser uit de VS wist plasma te maken dat op zichzelf brandde. Het is de laatste stap voor een plasma zelf energie op gaat wekken. Dit proces van kernfusie is de heilige graal van schone energie, maar is nog altijd ver weg.

Fusiekamer lab amerika fusie De buitenkant van de fusiekamer. Binnenin wist een plasma meer energie op te wekken dan er in ging. | Credits: Lawrence Livermore National Laboratory

Het Lawrence Livermore National Laboratory wist eind 2020 en begin 2021 iets unieks te doen: het maakte brandend plasma. Dat is plasma dat zijn eigen energie genereert doordat atomen samensmelten in het plasma. Het is de laatste stap voor een ‘echt’ fusieproces, waarin er meer energie wordt opgewekt door de fusie dan er verdwijnt door energieverlies.

Zo’n fusieproces zou dé oplossing kunnen zijn voor de energieproblemen van de wereld. Het levert namelijk nauwelijks afval op, produceert geen CO2 en kan een heleboel energie leveren.

Voor meer info: Wat is kernfusie?

Lasers voor fusie

Het lab wist met een krachtige laser (of eigenlijk een heleboel losse lasers, gebundeld tot één straal) plasma dusdanig warm te maken dat het uit zichzelf ging branden. Dat is uniek; tot nu toe slaagden wetenschappers er weliswaar in om een plasma te maken, maar het daadwerkelijk meer energie laten produceren dan er in gaat lukte nog niet. Dat het dit lab wel lukte, komt door het unieke ontwerp voor het fusie-apparaat. Daarbij speelt de laser een belangrijke rol, maar ook het ‘reactorvat’ is uniek vormgegeven. Het vereist jaren van werk, computermodellen en continue aanpassing van het systeem om het plasma te laten branden.

Toch betekent deze doorbraak niet dat er binnenkort een fusiereactor is die stroom kan leveren. Want kort nadat de laser is uitgezet dooft het brandend plasma al. Hij produceert dus kortstondig energie, maar veel minder dan er nodig is om het brandende plasma te maken (zie ook de Volkskrant). Dit is een bekend probleem met de huidige fusiereactoren: er moet vooralsnog vele malen meer energie in dan er uit komt.

Start-ups in kernfusie

Er zijn dan ook nog grote stappen nodig om wél tot een praktisch bruikbare fusiecentrale te komen. En wanneer die komt, weet niemand precies. Wel lijkt de markt voor deze technologie zich plotseling snel te ontwikkelen; verschillende start-ups claimen met versimpelde systemen binnen een paar jaar fusiecentrales te kunnen bouwen.

Schrijf je in voor onze Newsbreak: iedere dag rond 12 uur het laatste nieuws

Wil jij iedere middag rond 12 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan! Schrijf je hier in voor onze Newsbreak.

De afhankelijkheid van Rusland en Europa is wederzijds als het om gas gaat

De diplomatieke spanning in het oosten van Europa is om te snijden. Zo zouden er 100.000 Russische soldaten klaar staan aan de grens van Oekraïne. En als reactie oefenen landen als de VS, Frankrijk en het Verenigde Koninkrijk op alle manieren druk uit om een oorlog te voorkomen. Want de strijd om Oekraïne gaat om meer dan land alleen. De geopolitieke verhoudingen met Oost-Europa zijn door de jaren heen vooral geëconomiseerd, doordat Rusland een goede handel in gas heeft opgebouwd. Zo is Europa voor 35 procent van haar gasgebruik afhankelijk van Rusland als leverancier. Maar is het gevaar reëel dat een machtsstrijd een economisch risico oplevert? Gas als groot Russisch exportproduct Volgens deskundigen zal het zo'n vaart niet lopen. Europa mag dan afhankelijk zijn van Rusland als gasleverancier, maar de afhankelijkheid is zeker ook wederzijds. Zestig procent van het Russische staatsbudget komt uit olie- en gasimport. Maar Poetins wegen zijn ondoorgrondelijk, zo liet hij eerder al zien bij de Krim. Niemand weet wat er kan gebeuren. Alleen dat al is een slecht moverende emotie voor de prijs van gas. Maar stel dat dit ook bewaarheid wordt en Nederland geen gastoevoer meer krijgt uit Rusland? Senior energy economist Hans van Cleef van ABN Amro is niet geheel negatief. Veel zal afhangen van het weer. De grootste stress door een tekort aan gas, zou volgens hem vooral ontstaan in het koudste seizoen. En daar zitten we middenin. “De winter blijft tot nu toe redelijk mild, dus als dat aanhoudt tot april, is de vraag naar gas minder hoog.” Daarnaast gelooft Van Cleef niet dat er zulke harde beslissingen worden genomen: “Ook al escaleert de situatie, en komen er over en weer sancties, tot nu toe is de energiemarkt altijd gespaard gebleven. De kans is groter dat Rusland als betrouwbare handelspartner wil worden gezien, dan dat ze rigide de kraan dichtdraaien.” Zo heeft Rusland haar positie als betrouwbare gasexporteur verstevigd door de aanleg van Nordstream, ook wel NS1 genoemd: een pijpleiding door de Oostzee in plaats van over landsgrenzen zoals van Wit-Rusland en Oekraïne. Daarmee stelde Rusland de toevoer veilig in geval van eventuele conflicten in de toekomst. Eneco wil van het gas af en in 2035 klimaatneutraal zijn. Lees hier meer hoe ze dat willen aanpakken. Meer gas uit eigen velden En mocht de toevoer uit het oosten toch haperen, ofwel afgesloten worden, dan is het nog de vraag of het Nederlandse bedrijfsleven er last van heeft. Nederland importeert in totaal 40 miljard kuub gas per jaar en 15 procent daarvan komt uit Rusland. Dat is volgens ingenieur René Peters van TNO voor een deel op te lossen door meer gas uit eigen gasvelden te halen, zoals in Groningen of in de Noordzee. Maar deze zijn wel eindig, want de toevoer van gas hier loopt af. Meer gas kan komen uit andere landen, hoewel daar ook beperkingen aan zitten. Peters: “We kunnen via onze haven in Rotterdam maximaal 10 miljard kuub vloeibaar gas importeren. Dat kan komen uit landen als de VS, Qatar of Nigeria. Zelfs België kan vloeibaar gas importeren voor Nederland. Maar landen als China zullen ook gas nodig hebben en gaan opbieden tegen ons.” Aardgas uit velden in de Noordzee is veel schoner dan Russisch gas. Lees hier hoe dat kan en hoe duurzaam het is. Gasmarkt was een leveringsmarkt Wat dan het grote probleem wordt, is de gasprijs. Die is al hoog en wordt dan alleen maar hoger. En dat leidt tot een veel groter probleem. Omdat de prijs voorheen juist laag was, hebben veel industrieën en particulieren korte leveringscontracten afgesloten en zijn ze nu gebonden aan de huidige prijzen. Peters: “Het was echt een leveringsmarkt, waar iedereen op kon speculeren. Klanten zochten de laagste prijs uit. Maar nu is er minder aanbod en veel vraag.” Dat levert twee mogelijkheden op voor bedrijven: ofwel het uitzitten van deze duurdere tijden en doorgaan tegen hogere kosten en deze doorberekenen aan klanten. Dat betekent verliezen nemen, wachtend op lagere prijzen. Een andere keuze volgens Peters: “De productie stopzetten, wat bedrijven als Aldel in Groningen en Yara in Zeeland al hebben gedaan.” En een gevolg van deze hele kwestie is een hoge inflatie. Lees hier wat experts zeggen over of de hoge gasprijs zorgt voor een snellere energietransitie. Blijvende vraag naar gas in de toekomst Een uitstekend moment, zou je zeggen, om in hernieuwbare energie te stappen, zoals van zon en wind. Peters: “De snelheid van deze markt is alleen nog niet voldoende om het gas te vervangen, zeker niet in de volumes die we nodig hebben.” Elektriciteit is vergroend, maar het energiesysteem draait nog steeds voor 75 procent op olie en gas. “De gasvraag zal nog zeker tot in 2030 actueel zijn.” Maar wie kan investeren in duurzame energie, is spekkoper. De prijzen hiervan zijn navenant hoog. Ook Van Cleef ziet geen kortetermijnoplossing in duurzame energie: “We hebben alleen al te weinig technici in Nederland om die verduurzaming nog verder te versnellen.” Zijn visie? Hij schat het risico niet heel hoog in dat Rusland de kraan dichtdraait. “We hebben met onze economen scenario’s gemaakt, en het basisscenario is dat de energiemarkt onaangetast blijft: die kans is 75 procent. De kans op verdere escalatie is 10 procent. De bittere conclusie is dat we de komende jaren nog afhankelijk zijn van het gas uit Rusland.” Dit is een eerste artikel in een serie over de visie op de situatie in het oostelijk deel van Europa en de gevolgen voor de gasprijzen wereldwijd. De volgende: hoe bedrijven omgaan met de politieke verhoudingen die de gasprijzen beïnvloeden.Schrijf je in voor onze Newsbreak: iedere dag rond 12 uur het laatste nieuws Wil jij iedere middag rond 12 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan! Schrijf je hier in voor onze Newsbreak.