Romy de Weert 08 augustus 2023, 10:15

Opnieuw Amerikaanse doorbraak met kernfusie

Onderzoekers uit de Verenigde Staten zijn erin geslaagd om opnieuw energie te wekken met kernfusie. Het is de tweede keer in een paar maanden tijd dat een kernfusie-experiment is geslaagd. Wat is kernfusie, en waarom is het zo veelbelovend?

Target Chamber De ruimte waar 192 laserstralen meer dan 2 miljoen joule ultraviolette energie afleverden aan een kleine brandstofpellet om fusie-ontsteking te creëren op 5 december 2022. | Credits: Lawrence Livermore National Laboratory

De wetenschappers van het Lawrence Livermore National Laboratory bereikten voor de tweede keer sinds afgelopen december een energiewinst uit kernfusie. Het is volgens de onderzoekers een historische doorbraak in de zoektocht naar een bijna onbeperkte, veilige en schone energiebron.

Wat is kernfusie?

Bij kernfusie worden de kernen van atomen, de kleine deeltjes waaruit alles in het universum bestaat, samengesmolten. Dat gebeurt bij een extreem hoge temperatuur en druk. Het proces vindt continu plaats in sterren: de intense hitte van de zon doet waterstofatomen samensmelten tot helium, waarbij heel veel energie vrijkomt. Die energie gebruikt de zon om te branden.

Kernfusie is belangrijk omdat het een eindeloze bron van schone energie kan zijn. Kernfusie is niet hetzelfde als kernenergie. Bij dat laatste proces worden atomen namelijk niet samengevoegd, maar gesplitst. Daar komt radioactief afval bij vrij. Dat probleem heb je nagenoeg niet bij kernfusie.

Meer energie opgewekt dan erin gaat

In december zorgden dezelfde onderzoekers van Lawrence Livermore voor het eerst voor een netto energiewinst met een kernfusie-experiment. Er was 2,05 megajoule nodig om 3,14 megajoule aan energie te genereren. Er werd dus meer energie geproduceerd, dan er voor nodig was om de installatie aan te drijven. De resultaten van het experiment van afgelopen weekend worden nog geanalyseerd.

Het Amerikaanse ministerie van Energie noemt de ontwikkeling een “grote wetenschappelijke doorbraak die tientallen jaren in de maak.” Hoewel de wetenschappers een doorbraak hebben bereikt, zeggen ze wel dat de technologie nog lang niet klaar is om te gebruiken in commerciële energiecentrales.

Meer lezen?

Groene waterstof en schoon water door microgrid in Zuid-Afrika en Namibië

Het project HyTrA (Hydrogen Tryout Area) moet met waterstof voor een stabieler elektriciteitsnet zorgen in Afrika. In tegenstelling tot de megawatt- en gigawattprojecten van grote investeerders op het continent, is dit project bedoeld om de waterstof in Afrika te maken én te gebruiken. “Dit is bedoeld om lokale acceptatie te creëren en waardecreatie mogelijk te maken door middel van deze nieuwe technologie”, schrijft het Fraunhofer Instituut in een persbericht. In de Zuid-Afrikaanse hoofdstad Kaapstad en bij de Namibische havenstad Walvis Bay moeten zogenaamde microgrids in de toekomst bijdragen aan een duurzame en emissievrije stroomvoorziening. In dit energiesysteem worden elektrolysers gebruikt om groene waterstof te maken van de overtollige groene stroom van zonne- en windparken in de omgeving. Wanneer er elektriciteit nodig is, zetten de brandstofcellen de groene waterstof weer om in elektriciteit. Zo zou er in de praktijk altijd een stabiele stroomvoorziening moeten zijn. Afvalwater zuiveren En het project gaat nog een stap verder. In Walvis Bay wordt de zuurstof die tijdens de elektrolyse wordt geproduceerd, gebruikt om afvalwater te behandelen. Daardoor kan de plaatselijke school in Walvis Bay het water gebruiken om de groentevelden van water te voorzien. Het Fraunhofer Instituut schrijft dat er bij de start van het project gebruik wordt gemaakt van knowhow uit Duitsland. “Naarmate het project vordert, zullen lokale partners steeds meer betrokken raken. Industrie, wetenschap en samenleving krijgen tal van mogelijkheden om dit microgrid te gebruiken.” Zelfvoorzienend energiesysteem Vanaf eind 2023 wordt het project opgestart bij de Universiteit van Namibië (NUST). De 300 studenten hebben dan tijdens de les betrouwbare elektriciteit tot hun beschikking; de tuin kan naar behoefte ook worden geïrrigeerd met het gezuiverde water. Meer lezen? Waterstof uit de Sahara: Duitse mega-investering in Mauritanië Witte waterstof uit de bodem kan onuitputtelijk bron van energie zijnWaterstof uit Namibië: Nederland tekent intentieverklaring op klimaattop in Glasgow