Canadese kernfusiereactor kan doorbraak betekenen, ook voor Nederland

General Fusion, dat al meer dan tien jaar aan de technologie werkt, gaat de demonstratiereactor bouwen op de Culham Campus, het kernfusie onderzoeksinstituut van de UK Atomic Energy Authority, meldt het bedrijf in een persbericht. Kernfusie, de duurzame variant van kernenergie, is al decennia lang een belofte in energieland. Maar jarenlang onderzoek en vele miljarden ten spijt, is commerciële toepassing van kernfusie nog ver achter de horizon. De nieuwe techniek van General Fusion zou daarin wel eens verandering kunnen brengen.

Dat zit 'm vooral in het formaat van de reactor. Die is kleiner en geschikt voor verschillende toepassingen. Dat maakt deze vorm van kernfusie commercieel aantrekkelijker. De proefreactor die General Fusion gaat bouwen is bedoeld om de techniek te bewijzen in de praktijk. De bouw van de demonstratiereactor in Engeland moet eind 2022 beginnen, en in 2025 zijn voltooid. 

"Als alles goed gaat kan in 2028 een eerste commerciële reactor gebouwd worden", zegt energiedeskundige Ruut Schalij. “Ook in Nederland is daar belangstelling voor.” In opdracht van General Fusion is hij bezig een consortium van partijen bijeen te brengen die interesse hebben voor deze vorm van energieopwekking. “Ik praat met de politiek, met energiebedrijven en met de industrie.”

Heilige graal

Kernfusie geldt voor veel wetenschappers en politici als de heilige graal van energie-opwekking, omdat er bij de fusie geen CO2 vrijkomt en omdat er niet of nauwelijks sprake is van radio-actief afval. De kernfusiereactoren van General Fusion krijgen een vermogen van waarschijnlijk 200 megawatt. Ter vergelijking, grote kolencentrales hebben een vermogen van 1200 tot 1500 megawatt.  

Volgens Amanda Solloway, de minister voor Wetenschap van het Verenigd Koninkrijk, is de bouw van de demonstratiereactor een 'doorbraak project' en een 'enorme impuls' voor Engelands ambities om een kernfusieindustrie op te bouwen. "Kernfusie-energie heeft groot potentieel voor grenzeloze en CO2-arme energie."

Lees ook de reacties van staatssecretaris Dilan Yesilgoz, CDA-kamerlid Henri Bontebal en NVDE-voorzitter Olof van der Gaag op het nieuws dat General Fusion een demonstratiereactor gaat bouwen. 

Niet groter dan een sporthal

Het bijzondere aan de demoreactor die General Fusion gaat bouwen is de omvang. De gehele reactor zal niet groter zijn dan een sporthal. Daarmee is de technologie sneller op commerciële schaal te realiseren. Het legt anders dan zonne- en windenergie minder beslag op de beschikbare ruimte. De reactor kan elektriciteit produceren maar ook warmte die bijvoorbeeld gebruikt kan worden in de industrie of voor het verwarmen van woningen en kantoren.

Bijkomend voordeel is dat kernfusie ongevaarlijk is. Anders dan bij kernsplitsing waarmee op dit moment kernenergie wordt opgewekt is een meltdown zoals bij Tsjernobyl plaatsvond niet mogelijk. Daarom zou een reactor ook in dichtbevolkte gebieden zoals bij grote steden geplaatst kunnen worden.

Kernenergie volop in de belangstelling

De aankondiging van General Fusion komt op het moment dat de kernenergie weer volop in de belangstelling staat. Politieke partijen zoals de VVD en CDA zien kernenergie als geschikte aanvulling op duurzame bronnen zoals zonne- en windenergie. Ook D66 sluit het gebruik van kernenergie niet meer uit. Het opwekken van kernenergie zonder de bekende nadelen van radioactief afval en veiligheid zou dus wel eens op een warm onthaal kunnen rekenen.

Kernfusie is potentieel een zeer duurzame manier van energieopwekking. Het maakt gebruik van hetzelfde natuurkundige proces dat in de zon plaatsvindt. Kernfusie is het samensmelten van de kernen van verschillende atomen, waarbij energie vrijkomt. De zon zet per seconde ongeveer 700 miljoen ton waterstof om in circa 695 miljoen ton helium. Het verschil in de massa, rond de 4,4 miljoen ton, komt overeen met de vrijgekomen energie.

Net als in de zon

Een mooi proces maar heel lastig om onder gecontroleerde omstandigheden na te bootsen. Omdat atoomkernen positief geladen zijn stoten ze elkaar elektrostatisch af - pas als de kernen heel dicht bij elkaar komen kan kernfusie optreden. Dat lukt alleen onder omstandigheden die vergelijkbaar zijn met de situatie in het middelpunt van de zon: onder extreem hoge druk en bij extreem hoge temperatuur. Het kernfusieproces in de demonstratiereactor werkt bij zo’n 100 miljoen graden.

Het proces van kernfusie is tot nu toe vooral bekend van het grote ITER  project in Zuid Frankrijk. Daar wordt gewerkt aan kernfusie door middel van verhitting van waterstofatomen die opgesloten zitten in magnetische velden. Aan deze demonstratiereactor wordt al jaren gewerkt door wetenschappers uit de EU, VS, China, India, Zuid-Korea, Japan en Rusland en heeft ongeveer 20 miljard gekost. De verwachting is dat de ITER proefcentrale in 2025 af is.

De aandacht voor kernenergie is weer helemaal terug van weggeweest. Veel politieke partijen willen kernenergie inzetten om de klimaatdoelen te halen. Sinds kort is er in Nederland ook weer een energiebedrijf dat pure kernenergie verkoopt.

Benieuwd hoe kernfusie werkt? We leggen het hier uit.

Bekijk ook de video waarin General Fusion uitlegt hoe de technologie werkt: