Voor de leek is er alleen kernenergie. Wat dat is, is hem niet precies bekend, maar wel dat de Fransen het op grote schaal toepassen, dat de Amerikanen en Russen er bommen van maken en dat de Japanners na de ramp in Fukushima een “nogal groot probleem” mee hebben. Die leek bedoelt dan niet kernenergie, maar energie uit kernFISSIE. Wat die leek meestal niet weet, is dat er een andere vorm van kernenergie bestaat, kernFUSIE.
Fusie, Fissie, what’s in the name?
Bij kernfissie (ookwel: kernsplijting) worden atomen gespleten, bij kernfusie samengesmeed. En dat is nogal een verschil! Kernslijting wordt al decennia lang toegepast in kerncentrales. Daarin wordt verrijkt uranium gespleten en dat levert energie op. Veel energie. Heel veel energie. Dat lijkt natuurlijk heel mooi, maar het kent nogal wat gevaren.
Zo kan verrijkt uranium ook gebruikt worden voor het maken van kernbommen. We willen dus niet dat elk land zomaar kerncentrales heeft. Iran en Noord-Korea zijn voorbeelden van wat wij beschouwen als “gevaarlijke regimes met kernmacht aspiraties”. Dat heet het gevaar van “proliferatie”.
Een ander gevaar is het process van opwekken zelf. Er zijn circa 450 kerncentrales wereldwijd actief en die zijn allemaal heel “veilig”. En toch is het een aantal keer fout gegaan. Het ondenkbare is toch gebeurd. De laatste maal dat er een grootschalige ramp zich voor deed was in Fukushima in Japan, nadat een tsunami de koeling weggevaagd had. Het stoppen van een op hol geslagen kernreactor is zoiets als het blussen van een vulkaan.
En tenslotte levert kernfusie nogal wat radioactieve straling op. Zowel het gebruikte uranium als de straling van het process zelf. Dat moet opgeslagen worden. Heel lang. Veel langer dan u en ik ooit zullen leven.
Het is duidelijk, kernfusie kent nogal wat gevaren en dus moet je daar zeer zorgvuldig en veilig mee omgaan. En dat maakt kernenergie weer heel erg duur.
Maar KernFUSIE dan?
Kernfusie is een process waarbij twee wateratomen samensmelten tot een helium atoom. En daar komt energie bij vrij. Heel veel meer nog dan bij kernsplijting. Het is het process waar sterren op branden, inclusief onze zon.
Maar is dat dan niet gevaarlijk, zult u denken. Nou, dat ligt anders. Om te beginnen komt er nagenoeg geen gevaarlijke, radioactieve straling bij vrij. Ten tweede, de brandstof is ruimschoots op aarde voorradig, namelijk deuterium. Deuterium? Ja, ook wel “zwaar water”. Dat is een bijzonder waterstof atoom met een extra neutron in de kern. Voor u niet te onderscheiden en met grote waarschijnlijkheid drinkt u het dagelijks. Circa 0,1% van al het water op aarde is deuterium. Inclusief zeewater! Ten derde, het process is intrinsiek stabiel. Dat wil zeggen, er kan geen “melt-down” van een centrale voor doen zoals bij Fukushima. Proliferatie is geen risico.
Mooi, doen dus! Waarom niet?
Omdat het namelijk heel extreem moeilijk is om kernfusie op aarde te realiseren. Je hebt er drie dingen voor nodig: extreem hoge druk, extreem hoge temperatuur en voor voldoende lange tijd. Condities die je in de kern van sterren vindt. Vraag aan ingenieurs om een extreem moeilijk probleem op te lossen en ze komen met een extreem duur apparaat. Zo duur, dat een van de weinige onderzoeksreactors in Zuid-Frankrijk staat en een internationale samenwerking is van de EU, Japan, Z uit-Korea, China, India, de VS en de Russische Federatie. Het apparat heet ITER, dat staat voor “International Thermonuclear Experimental Reactor”, maar in het Latijn “reis” betekent. Het is een extreem duur project, waar al tientallen miljarden in geïnvesteerd is. Heel waardevol voor de ontwikkeling van kennis, maar ongeschikt voor commerciele energieproductie.
Kan dat dan anders?
Dat is de heilige graal, de natte droom van elke natuurkundige, van de afgelopen eeuw. Er zijn diverse alternatieve start-ups met veelbelovende initiatieven bezig om dat te realiseren. Een daarvan is First Light Fusion in de UK. De voorzitter daarvan is toevallig een Nederlandse natuurkundige. Extreem interessant en ook heel hoopvol. Toch nog een beetje Hollands Glorie!