In een historische doorbraak in de zoektocht naar schone energie, heeft het Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) in de Verenigde Staten voor het eerst herhaalde nucleaire fusieontsteking bereikt. Deze prestatie markeert een belangrijke stap richting de realisatie van een bijna onbeperkte en schone energiebron.
De meeste huidige kernenergiecentrales werken op basis van kernsplitsing, waarbij zware atoomkernen (zoals uranium of plutonium) worden gesplitst om energie te produceren. Dit proces creëert radioactief afval dat duizenden jaren gevaarlijk blijft en zorgvuldig moet worden beheerd en opgeslagen. Kernfusie daarentegen is het proces waarbij lichte atoomkernen, zoals waterstof, samensmelten tot een zwaardere kern, zoals helium. Dit proces, dat de energiebron van de zon is, produceert aanzienlijk minder radioactief afval dan kernsplitsing. Bovendien is het afval van kernfusie over het algemeen minder lang radioactief.
Het team van het LLNL heeft met behulp van de National Ignition Facility (NIF) 192 laserstralen geconcentreerd op een bevroren pellet van isotopen, ingesloten in een diamantcapsule en geplaatst in een gouden cilinder. Deze experimentele opstelling bootste de natuurlijke fusieprocessen na die in de zon plaatsvinden. De reactie resulteerde in een record energietoename van 89 procent, wat voldoende was om een waterkoker te laten koken. Hoewel dit op het eerste gezicht bescheiden lijkt, is het potentieel voor opschaling enorm en zou het kunnen leiden tot een ‘nieuw tijdperk’ van energieproductie.
Deze doorbraak volgt op een eerdere prestatie van LLNL in december, waarbij voor de eerste keer een netto-energiewinst werd behaald uit een fusiereactie. Sindsdien is deze prestatie nog drie keer herhaald, wat de consistentie en potentie van de technologie onderstreept.
De recente vooruitgang in nucleaire fusie werd ook benadrukt tijdens de Klimaatveranderingsconferentie (COP28) eerder deze maand bij VN. Overheden wereldwijd stemden ermee in om de ontwikkeling van fusietechnologie te versnellen in de strijd tegen klimaatverandering. Landen als China, Japan, Rusland en de Europese Unie investeren aanzienlijk in fusieonderzoek, met meer dan $6 miljard aan investeringen tot nu toe. Ook technologiebedrijven zoals Microsoft tonen interesse; het bedrijf kondigde eerder dit jaar ’s werelds eerste aankoopovereenkomst voor kernfusie-energie aan.
Ondanks deze opwindende vooruitgang, benadrukte US Climate Envoy John Kerry tijdens de COP28 de noodzaak van ‘doordacht beleid’ om de uitdagingen die nog voor ons liggen aan te pakken. Wetenschappers over de hele wereld blijven werken aan het oplossen van technische en wetenschappelijke hindernissen om van fusie een haalbare en grootschalige energiebron te maken.
De recente doorbraken in nucleaire fusie, waaronder de prestaties van het LLNL, geven een ideal beeld voor de toekomst waarin schone, vrijwel onbeperkte energie realiteit kan worden. Terwijl de wetenschappelijke gemeenschap en investeerders voortbouwen op deze successen, komt de droom van een fusie-aangedreven wereld steeds dichterbij in Shaa Allaah.
Bronnen
- https://www.independent.co.uk/tech/nuclear-fusion-breakthrough-clean-energy-b2467638.html
- https://www.independent.co.uk/tech/nuclear-fusion-power-ignition-energy-b2244297.html
- https://www.independent.co.uk/news/john-kerry-ap-nuclear-fusion-commonwealth-japan-b2458670.html
- https://www.independent.co.uk/tech/nuclear-fusion-energy-microsoft-helion-b2337825.html
- https://www.nature.com/articles/d41586-021-02338-4
