Een stap dichter bij oneindige energie: 43 seconden bij 30 miljoen graden

De kernenergie die we tegenwoordig gebruiken, werkt door uraniumbrandstof te splitsen in atoomkernen (splijting) om elektriciteit op te wekken. Hoewel deze methode geen koolstof uitstoot, produceert het wel gevaarlijk radioactief afval. Dit is waar een oplossing die de wetenschappelijke wereld al lang zoekt, om de hoek komt kijken: kernfusie. Kernfusie, die plaatsvindt in de zon, is een proces waarbij waterstofkernen onder extreme hitte en druk samensmelten tot helium, waarbij enorme hoeveelheden energie vrijkomen. Kernfusie belooft koolstofvrije, schone en vrijwel oneindige energie. Het produceert ook veel minder radioactief afval dan splijting. Deze technologie bevindt zich echter nog in de experimentele fase. Tot op heden hebben wetenschappers voornamelijk gewerkt aan reactoren, tokamaks genaamd, die plasma in een "ring"vorm bevatten met een magnetisch veld.

Naast tokamaks is een andere serieuze kandidaat de reactor van het type "stellarator", een veel complexer systeem. WERELDRECORD

De Wendelstein 7-X stellaratorreactor in Duitsland heeft een nieuw wereldrecord voor kernfusie gevestigd. In een experiment van het Max Planck Instituut voor Plasmafysica slaagde deze geavanceerde reactor erin om een stabiele plasmareactie van 43 seconden te handhaven. Dit record vertegenwoordigt een van de langste plasmaduren tot nu toe, niet alleen voor stellarators, maar voor alle fusiereactoren, inclusief tokamaks. Eerdere records werden ook gevestigd door de JT60U tokamak in Japan en de JET tokamak in het Verenigd Koninkrijk. De prestatie van de Wendelstein 7-X tilt het drievoudige productniveau, een cruciale factor in de wetenschappelijke wereld, naar het niveau van tokamaks.

Deze drie kritische factoren zijn: - Ionendichtheid in het plasma

- Temperatuur van de ionen

- Hoe lang de energie in het plasma vastgehouden wordt (thermische isolatietijd)

In het 43 seconden durende experiment kwamen deze waarden dichter dan ooit bij de drempelwaarde die nodig is om fusie om te zetten in commerciële productie. 30 MILJOEN GRADEN

Deze prestatie werd mogelijk gemaakt door de gezamenlijke inspanningen van verschillende landen. Het Oak Ridge National Laboratory van het Amerikaanse ministerie van Energie ontwikkelde een speciale brandstofinjector voor de reactor. CIEMAT in Spanje en het HUN-REN Energy Research Center in Hongarije leverden ook een bijdrage. De reactor werd 43 seconden lang gevoed met 90 pellets bevroren waterstofionen. Het plasma werd met behulp van microgolven verhit tot 30 miljoen graden Celsius. Dit proces werd bereikt met behulp van elektronencyclotronresonantie, de meest efficiënte verwarmingsmethode voor kernfusie.

Volgens Popular Mechanics is de pelletinjector geprogrammeerd om te werken op automatische pulsfrequenties, een primeur in de geschiedenis van kernfusie.

Professor Thomas Klinger van het Max Planck Instituut gaf commentaar op de ontwikkeling: "Het nieuwe record is een enorme prestatie voor het internationale team. Het toont op indrukwekkende wijze het potentieel van Wendelstein 7-X aan. Het kunnen verhogen van de drievoudige vermenigvuldiging in plasma's met een lange levensduur tot tokamakniveau is een belangrijke mijlpaal op weg naar de ontwikkeling van een stellarator die geschikt is voor commerciële energieproductie." Dit record brengt de mensheid een stap dichter bij het verwezenlijken van haar droom van schone, duurzame en veilige energie. De consensus is echter dat fusietechnologie nog lang niet beschikbaar en commercieel levensvatbaar is.