Amerikaanse wetenschappers kondigen doorbraak aan in kernfusie

“Het experiment produceerde meer energie uit fusie dan de laserenergie die is gebruikt om de fusie aan te drijven”, aldus het Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), een federale onderzoeksinstelling in Livermore in Californië bij het ministerie van Energie. “Deze verwezenlijking is een grote wetenschappelijke doorbraak die tientallen jaren in de maak was.”

De Amerikaanse minister van Energie Jennifer Granholm prees de doorbraak als “baanbrekend, wereldverbeterend en levensreddend”.

Bij kernfusie worden in een reactor de kernen van verschillende atomen samengesmolten, het omgekeerde van kernsplijting. Deze techniek heeft een enorm potentieel als energiebron, omdat er grote hoeveelheden lichte kernen op Aarde aanwezig zijn, met name waterstof, waardoor de brandstof dus nagenoeg eindeloos voorradig is. Ander voordeel is dat er geen broeikasgassen vrijkomen en veel minder radioactief afval dan bij kernsplijting.

In theorie kan kernfusie een heel milieuvriendelijke bron van energie worden, maar om de atomen te laten samensmelten zijn intense lasers nodig, en die kosten energie.

Een onderdeel van het Lawrence Livermore National Laboratory voerde vorige week een test uit. Het kostte 2,05 megajoule aan energie om 3,15 megajoule te creëren, werd dinsdag bekendgemaakt. Netto is er nog wel verlies, want het kostte 300 megajoule om de lasers op te warmen zodat ze 2,05 megajoule aan energie konden afvuren.

De primeur kan ook helpen bij het beheren van de Amerikaanse kernwapens. Ook die gebruiken kernfusie. Door atomen in een lab samen te laten smelten, is het mogelijk om zulke bommen te testen zonder ze daadwerkelijk tot ontploffing te hoeven brengen. Daarom geven de Verenigde Staten elk jaar miljarden dollars uit aan onderzoek naar kernfusie.

De weg is nog lang vooraleer de oplossing op industrieel en commercieel vlak haalbaar is. Volgens Kim Budil, directeur van LLNL, kan dat nog enkele decennia in beslag nemen. Volgens haar zijn er vooral technologische uitdagingen.

Dat er eerst enkele honderden megajoule aan energie moest worden geïnjecteerd, is de keerzijde van het succesverhaal. De energieopbrengst is uiteindelijk een fractie van de input, aldus Tony Roulstone van de Universiteit van Cambridge. Om elektriciteit op te wekken moet minstens tweemaal de hoeveelheid geïnvesteerde energie geproduceerd worden.

Volgens Justin Wark van de Universiteit van Oxford kan het LLNL dit resultaat maar één keer per dag bereiken. “Een fusiecentrale zou dat tien keer per seconde moeten doen.” Wel is de fysicus optimistisch. “De basiswetenschap is vrij goed begrepen en dat zou verdere investeringen moeten stimuleren.”

KIJK. Europese wetenschappers slaagden er in februari ook in een recordhoeveelheid energie op te wekken via kernfusie