Wat is kernfusie?

Bij kernfusie smelten waterstofatomen (vaak in de vorm van deuterium of tritium) samen. Daarbij ontstaat heliumgas en een heleboel energie, net als in het binnenste van de zon. Een kernfusiereactor levert geen afval op en stoot geen CO2 uit. In theorie kan kernfusie een milieuvriendelijke bron van energie worden. Maar na 70 jaar experimenteren slagen wetenschappers er nog steeds niet in een commercieel rendabele centrale te bouwen.

Hoe werkt de reactor in de VS?

De National Ignition Facility (NIF) in Californië is een experimentele kernfusiereactor van het Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL). Een hoeveelheid waterstof wordt in een capsule zo groot als een peperkorrel verwarmd en samengeperst door een krachtige laser met 192 stralen. De temperatuur van de capsule loopt daardoor op tot 100 miljoen graden Celsius, vijf keer heter dan het binnenste van de zon. Bij deze hitte smelten waterstofatomen samen tot heliumatomen. Daarbij komt veel energie vrij.

Wat hebben de Amerikanen bereikt?

De laser van de NIF had 2,05 megajoule (MJ) aan energie toegevoegd aan de capsule met waterstof. Het leverde uiteindelijk 3,15 MJ aan fusie-energie op. Het op gang krijgen van de fusiereactie kostte enkele tienduizenden dollars. Dat bedrag zou omlaag moeten naar één dollar of minder om de reactie interessant te maken voor grootschalige opwekking van elektriciteit, stelde Yves Martin, kernfysicus van de Zwitserse École polytechnique fédérale de Lausanne. Het resultaat van de Amerikanen „betekent dat kernfusie nu staat op het punt waar Fermi tachtig jaar geleden was met kernsplijting”, meende Ian Lowe, emeritus hoogleraar natuurkunde aan de Griffith University in Australië.

Welke initiatieven zijn er nog meer rond kernfusie?

Er bestaan twee soorten fusiereactoren. Zogeheten traagheidsopsluitingsreactoren, zoals de Amerikaanse NIF. En magnetische opsluitingsreactoren, zoals de Joint European Torus (JET) in het Verenigd Koninkrijk, Europa’s ITER-centrale en China’s EAST-centrale. Een vergelijkbaar resultaat als de Amerikanen bereikten de Chinezen al in januari.

Wanneer komt de kernfusiereactor beschikbaar voor grootschalige energieopwekking?

„Heel mooi”, noemt Marco de Baar van het Nederlandse instituut voor energieonderzoek Differ, de Amerikaanse prestatie op ANP. Maar hij vindt ook dat grote claims over doorbraken bij kernfusie met een korrel zout moeten worden genomen. Het duurt volgens hem nog tientallen jaren voordat mensen kernfusie kunnen gebruiken.