Kernfusie: nieuwe technologie kan reactoren doen krimpen
Beschouwd als de heilige graal van de energieproductie: kernfusie. Als het mogelijk zou zijn om de zon op aarde na te bootsen en waterstofkernen op grote schaal samen te smelten tot heliumkernen, dan zouden bijna alle huidige energieproblemen in één klap zijn opgelost. Slechts één gram brandstof kan 90.000 kilowattuur energie opwekken in een energiecentrale. De verbrandingswarmte is ongeveer 11 ton steenkool. Maar dit vereist extreme omstandigheden. Het vereist temperaturen van enkele miljoenen graden Celsius en geavanceerde technologie voor het regelen van hete plasma’s. Tot nu toe was dit allemaal alleen mogelijk op experimentele schaal – en zonder noemenswaardige energieteruggave.
Onderzoekers van het Max Planck Instituut voor Plasmafysica (IPP) hebben een manier ontwikkeld om de afstand tussen het hete plasma en de vaatwand drastisch te verkleinen – van 25 tot minder dan 5 centimeter. Hierdoor kunnen kleinere en goedkopere fusiereactoren worden gebouwd voor energieopwekking, Ze schrijven voor Physical Review Letters.
“We gebruiken hiervoor specifiek een zogenaamde X-point-emitter – een fenomeen dat we ongeveer tien jaar geleden in experimenten ontdekten”, zegt IPP-onderzoeker Matthias Bernert. Dat blijkt uit een verklaring van het instituut. Het is de eigenaardigheid van fusieplasma’s opgesloten in een magnetisch veld. Stikstof wordt toegevoegd om een groot deel van de thermische energie uit het plasma te verwijderen. Dit zet thermische straling om in ultraviolet licht. Wanneer deze vervuiling een bepaald niveau overschrijdt, ontstaat een emitter van punt X. Dan wordt een klein, dicht volume gevormd, dat vooral sterk straalt in het ultraviolette bereik. “De toegevoegde onzuiverheden geven ons wat zwakkere plasma-eigenschappen, maar als we de punt X-emitter gericht plaatsen door de stikstoftoevoer te variëren, kunnen we experimenten uitvoeren op hogere vermogensniveaus zonder het systeem te beschadigen”, legt Bernert uit.
“Analist. Schepper. Zombiefanaat. Fervente reisjunkie. Popcultuurexpert. Alcoholfan.”