Kernfusie levert voor het eerst meer energie op dan het kost

Voor energiewetenschappers moet kernfusie zo’n beetje de heilige graal zijn, zeker de koude kernfusie.

Kernfusie levert namelijk een ongekend rendement zonder vervelende rest- of bijproducten als radioactief afval, CO2 of zwaveldioxide. Daarbij komt dat de brandstof voor kernfusie zo goed als onuitputtelijk en zeer goedkoop is.

Voor kernfusie zijn echter omstandigheden nodig als in de kern van een ster: extreem hoge temperaturen en een enorme druk.

Laserstralen

Wetenschappers van het Lawrence Livermore National Laboratory nabij San Francisco hebben een technologische doorbraak bereikt die cruciaal is voor het succes van kernfusiereactoren.

De zon en andere sterren wekken hun energie op door kernfusie. In dit geval wordt waterstof omgezet in helium. Kernfusie wordt gezien als een schonere en goedkopere energiebron dan bijvoorbeeld kernenergie of fossiele brandstof. Uranium is niet onbeperkt voorradig en radioactief afval moet worden opgeslagen. Bij kernfusie komen ook geen schadelijke stoffen vrij.

De onderzoekers vuurden 192 laserstralen af op een gouden cilinder met een klein balletje gevuld met brandstof: deuterium en tritium, twee isotopen van waterstof. Als gevolg van de energie van de lasers werd het balletje ineengedrukt waardoor een extreem hoge druk ontstond en de atomen samensmolten.

Verbetering

Kernfusie is alleen de moeite waard als er meer energie vrijkomt dan er wordt verbruikt. Dat is nu voor het eerst gelukt. Het mengsel produceerde tijdens het experiment meer energie dan het absorbeerde van de lasers, maar de brandstof verbruikte slechts één procent van alle energie die werd geproduceerd door de lasers. Er is dus nog veel ruimte voor verbetering.

Elders werken groepen wetenschappers aan een andere benadering, één waarbij gebruikt wordt gemaakt van magnetische velden en superheet waterstof. Sinds 2006 werken Europa, Rusland, de Verenigde Staten, Japan, China, India en Zuid-Korea aan een grote experimentele reactor in Zuid-Frankrijk, die in 2018 operationeel moet zijn.

Bron: AP Foto: Eduard Dewald/LLNL