ID.nl logo
Kernfusiecentrales: fusie of illusie?
© Getty Images/iStockphoto
Energie

Kernfusiecentrales: fusie of illusie?

Voordat we aan onze energiebehoefte kunnen voldoen met de vrijwel onuitputtelijke energiebron die kernfusie heet, dienen we nog heel wat harde noten te kraken. Het is allesbehalve eenvoudig energie op te wekken uit kernfusie.

In dit artikel leggen we je uit wat de uitdagingen van kernfusie zijn.

Op 1 november 1952 explodeerde op de Enewetak Atoll in de Stille Oceaan ‘s werelds eerste waterstofbom, Ivy Mike genaamd. Met een kracht van een kleine 12 megaton vertegenwoordigde de klap zo’n 750 Hiroshima-bommen. Voor de natuurkundigen die het monster ontworpen hadden, moet dit een opluchting zijn geweest, want of een waterstofbom echt zou werken, wist tot op dat moment niemand. 

Het idee was simpel genoeg. In een ‘gewone’ atoombom wordt een zwaar, radioactief materiaal – zoals plutonium – korte tijd zodanig samengeperst dat het uiteenvalt in lichtere elementen. Daarbij komt volgens Einsteins bekende formule E=MC2 heel veel energie vrij. In een waterstofbom (tegenwoordig meestal ‘thermonucleair wapen’ genoemd) wordt juist een heel licht materiaal – waterstof – extreem samengeperst, waardoor de atomen ‘fuseren’ tot zwaardere elementen. Hierbij komt nog véél meer energie vrij. Kernfusie is ook het proces dat al miljarden jaren lang de zon op gang houdt. Wanneer we het op aarde zouden kunnen toepassen voor het opwekken van energie, dan zouden we een flinke stap zetten in de richting van het emissieloze tijdperk. 

Met kernsplijting is dat allang gelukt. In 1954 opende in de Russische stad Obninsk nabij Moskou de eerste kernsplijtingscentrale zijn deuren. Dat de Hiroshima-bom zo gemakkelijk kon worden doorontwikkeld tot een nuttige bron van energie, kwam omdat de zogeheten kettingreactie zich eenvoudig liet temmen. In een kettingreactie produceren splijtende atomen neutronen, die vervolgens andere atomen doen splijten totdat alle atomen op zijn. In een atoombom gebeurt dit in een oogwenk. Maar wanneer je een deel van de neutronen met absorberende stoffen weet te vertragen, kan het proces jarenlang voortduren. Dit is wat er gebeurt in een kernreactor. 

Andrej Sacharov 

Kernfusie werkt echter totaal anders. Lichte atomen fuseren tot zwaardere wanneer ze tot zeer hoge temperaturen worden opgezweept. In Ivy Mike werd een vat vloeibare waterstof blootgesteld aan een conventionele atoombom. De enorme druk en hitte die daarbij optrad, deed de waterstof fuseren tot helium. Overigens werd er geen gewone waterstof gebruikt, maar de waterstofisotopen deuterium en tritium. Deuterium maakt van nature ongeveer 0,015 procent van ons drinkwater uit. Tritium is een radioactieve vorm van waterstof die kan worden gemaakt uit lithium. 

Ivy Mike geldt als de aartsvader van alle thermonucleaire wapens. De energiesector had er echter niets aan. Je kunt immers niet steeds een atoombom laten ontploffen om je fusiereactie op gang te brengen. Er moest een andere manier worden gevonden om deuterium tot fusie te dwingen. 

En zo begon het grote zoeken. Het was de bekende Russische atoomgeleerde (en dissident) Andrej Sacharov die besefte dat een continu proces van kernfusie alleen zou kunnen werken wanneer het in bedwang wordt gehouden door een krachtig magneetveld – een concept dat magnetische opsluiting wordt genoemd. De reden is simpel: geen enkel materiaal is bestand tegen de temperaturen waar fusie mee gepaard gaat. Anderzijds stopt een fusiereactie meteen wanneer het gloeiendhete plasma (het mengsel van losse atoomkernen en elektronen) in contact komt met de veel koelere wand van het reactorvat. Magneetvelden kunnen deze problemen oplossen – althans in theorie. 

Een alternatieve methode heet traagheidsopsluiting. Hierbij wordt een mengsel van deuterium en tritium opgesloten in een piepklein bolletje, dat vervolgens aan alle kanten beschoten wordt door krachtige lasers. De plotselinge druk die daarbij optreedt, is groot genoeg om fusie te bewerkstelligen. Herhaal deze procedure tientallen keren per seconde en je hebt een bruikbare kernfusiereactor – althans in theorie. 

©Evgen3d - stock.adobe.com

De binnenkant van een kernfusiereactor

Helium-3 

Na decennia van onderzoek lijkt magnetische opsluiting de beste kaarten te hebben. Afgelopen februari werd in het Engelse Culham een belangrijke stap voorwaarts gezet. In de kernfusiereactor JET (Joint European Torus) wisten onderzoekers vijf seconden lang een fusiereactie in stand te houden met een vermogen van zo’n 11 megawatt – het equivalent van vier fikse windmolens. 

Dat dit resultaat de aanleiding vormde voor een juichend persbericht, schetst precies het probleem: vijf seconden. In een praktische kernfusiecentrale dien je de reactie minstens urenlang op gang te houden. De bedoeling is dat dit gaat lukken in de opvolger van de JET: de ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) in Zuid-Frankrijk, die rond 2035 operationeel moet zijn. 

Voordat we ons kunnen laven aan de vrijwel onuitputtelijke energiebron die kernfusie is, zullen we ook nog andere harde noten moeten kraken. Fusie met deuterium en tritium heeft als nadeel dat daar een heleboel neutronen bij vrijkomen. Die neutronen tasten de reactorwand aan en maken deze op den duur radioactief. Vandaar dat er ideeën leven voor fusieprocessen die met andere stoffen werken. Helium-3 wordt vaak genoemd, een isotoop die – spannend genoeg – gewonnen kan worden op de maan. Het probleem van deze alternatieven is dat ze nóg extremere omstandigheden vereisen om de fusie op gang te brengen. 

Eeuwige belofte 

Een andere heikele kwestie is dat het erg veel stroom kost om een kernfusiereactor op gang te houden. De elektromagneten die het plasma insluiten, zijn uiterst dorstig. Bij traagheidsopsluiting geldt hetzelfde voor de lasers. Daarbij is het nog maar de vraag hoe effectief de energie uit het fuserende plasma kan worden afgetapt. De wetten van de thermodynamica zijn onverbiddelijk: bij elke omzetting van energie gaat een deel van de energie verloren. En in een kernfusiecentrale zijn er nogal wat van zulke processen gaande. ITER moet gaan bewijzen dat een fusiereactor onderaan de streep daadwerkelijk elektriciteit kan leveren. 

Cynici noemen kernfusie wel de belofte die altijd dertig jaar in de toekomst zal liggen. Dat zou jammer zijn, want daarvoor is de deze manier om energie op te wekken potentieel veel te aantrekkelijk. De vraag is wel reëel of kernfusie qua kostprijs ooit zal kunnen concurreren met andere energiebronnen – ITER is vooralsnog angstaanjagend duur. Volgens Elon Musk zitten we sowieso op een dwaalspoor, want in zijn ogen hebben we die fusiereactor allang: ‘… kijk, daar hangt hij in de lucht. We hoeven er alleen maar de energie van af te tappen’.

©John D. - stock.adobe.com

Fusie met deuterium en tritium heeft als nadeel dat daar een heleboel neutronen bij vrijkomen; die tasten de reactorwand aan en maken deze radioactief 

Wil jij jouw huis verduurzamen?

Vraag een offerte aan voor verduurzaming:

▼ Volgende artikel
Review HP OmniBook 7 Aero – Perfect voor onderweg
© Jeroen Boer - ID.nl
Huis

Review HP OmniBook 7 Aero – Perfect voor onderweg

Onderweg telt soms iedere gram, zeker als je veel reist. Voor wie niet houdt van een zware rugtas heeft HP de OmniBook 7 Aero. Deze laptop weegt nog geen kilogram, maar heeft toch een processor met 8 cores in combinatie met 32 GB RAM. Dat klinkt als een uitstekend product voor wie veel onderweg is. Of dat echt zo is? Wij hebben hem getest.

Uitstekend
Conclusie

De HP OmniBook 7 Aero is al met al een heel fijne laptop en dat komt voor een groot deel door het gewicht. Je moet hem dus ook vooral overwegen als je echt een lichte laptop wilt hebben. De laptop weegt nog geen kilo, waardoor je hem altijd makkelijk meeneemt. Ondanks het lage gewicht zijn de prestaties prima en kun je comfortabel werken. Over de stevigheid hoef je je geen zorgen te maken; de aluminium-magnesiumbehuizing is lekker degelijk. Natuurlijk heeft HP wel wat concessies moeten doen om dat lage gewicht te bereiken. Zo is de accucapaciteit niet heel indrukwekkend, al overleef je met 12 uur werktijd op zich wel een werkdag. Voor hetzelfde geld kun je zeker laptops kopen waar je langer op kunt werken, maar die wegen dan ook een stuk meer dan een kilo.

Plus- en minpunten
  • Superlicht
  • Genoeg aansluitingen
  • Uitstekend toetsenbord
  • 32 GB RAM
  • Luidruchtige koeling
  • Accucapaciteit kan beter
OnderdeelSpecificatie
ProcessorAMD Ryzen AI 7 350
RAM32 GB
GPUAMD Radeon 860M
Opslag1 TB ssd
Beeldscherm13,3 inch, ips (2560 × 1600 pixels)
Aansluitingen2x usb-c (DisplayPort en laden), usb 3.2, HDMI 2.1, 3,5mm-headsetaansluiting
DraadloosWifi 6, bluetooth 5.4
Afmetingen29,7 × 21,1 × 1,7 cm
GewichtMinder dan 1000 gram
Accu43 Wh
OSWindows 11 Home

Natuurlijk wist ik dat de HP OmniBook 7 Aero ongeveer een kilogram weegt, maar toch was ik positief verrast toen ik hem uit de doos haalde. De OmniBook 7 Aero is zó licht dat het bijna een stuk speelgoed lijkt. Dat is gelukkig niet het geval, want de behuizing van een aluminium-magnesium-legering zit ondanks het geringe gewicht degelijk in elkaar. Het is daardoor een laptop die je zonder zorgen in je rugtas stopt, waarna je eigenlijk niet meer merkt dat je hem bij je hebt. Mijn eigen laptop is met 1,35 kilogram ook niet bijzonder zwaar, maar toch voel ik een duidelijk verschil als ik de OmniBook 7 Aero meeneem. Fijn als je dagelijks met de trein naar kantoor of studie gaat.

©Jeroen Boer - ID.nl

Waar ik ook blij van word, is dat HP ondanks de compacte behuizing toch in een fijne verzameling aansluitingen heeft voorzien. Natuurlijk wordt de basis tegenwoordig gedekt door usb-c en daarvan krijg je er twee die allebei geschikt zijn voor zowel laden als het aansluiten van een beeldscherm. Thuis of op kantoor kun je hem dus met één kabel aansluiten op je werkplek. Maar omdat je een lichte laptop waarschijnlijk juist onderweg gebruikt, is het fijn dat HP je ook twee normale usb-poorten, een HDMI-aansluiting en een headsetaansluiting geeft. Zo kun je hem ook gewoon gebruiken op plekken waar nog een oudere monitor of beamer staat en heb je ook voor een usb-stickje geen adapter nodig. Het enige dat een klein beetje jammer is, is dat de usb-c-poorten geen usb 4 ondersteunen terwijl de gebruikte processor dat op zich wel kan.

©Jeroen Boer - ID.nl

Je krijgt naast twee usb-c-poorten ook een HDMI-aansluiting en normale usb-poorten.

Lekker tikken

Als je het scherm openklapt, wordt het palmgedeelte in een lichte hoek gezet zodat je fijner kunt tikken. Dat is op de OmniBook sowieso geen straf. Het toetsenbord heeft een prettige aanslag met duidelijke feedback. Prettig, zeker als je net als ik veel met teksten werkt. Het toetsenbord ziet er met zijn grijze toetsen ook overzichtelijk uit en heeft toetsverlichting in twee helderheidsstanden. Een eigenschap die wat mij betreft vooral weer onderweg als je werkt op allerlei ongunstige locaties onmisbaar is. De touchpad met geïntegreerde fysieke knop laat zich eerder omschrijven als oké. Het geheel werkt op zich goed, maar voelt wel minder premium dan het uitstekende toetsenbord.

©Jeroen Boer - ID.nl

Het toetsenbord oogt overzichtelijk én tikt lekker.

Geen last van spiegeling

Het 13,3inch-scherm maakt gebruik van een IPS-paneel en heeft een resolutie van 2560 × 1600 pixels. Hierdoor krijg je goede inkijkhoeken en een scherp beeld. Handig voor onderweg is dat HP het paneel mat heeft afgewerkt, zodat je geen last hebt van storende lichtinval. Ook de helderheid is voor veel omstandigheden hoog genoeg. Verder is het scherm niet heel bijzonder. Zo wordt er slechts een maximale verversingssnelheid van 60 Hz ondersteund, terwijl steeds meer duurdere laptops schermen met een hogere verversingssnelheid hebben. Dat heeft misschien ook iets met de accuduur te maken, iets waarover je verderop meer leest. Boven het scherm vind je een prima webcam die ook geschikt is voor inloggen met gezichtsherkenning via Windows Hello. Prettig is dat de webcam een schuifje heeft om de lens fysiek te bedekken; zo weet je zeker dat je niet bespied wordt.

©Jeroen Boer - ID.nl

Dankzij een ingebouwd schuifje wordt je niet bespied.

Goede prestaties

Op papier stelt de configuratie met een Ryzen AI 7 350, 32 GB RAM en een 1TB-ssd niet teleur. Misschien is 32 GB RAM een beetje overdreven voor een laptop die zich niet laat omschrijven als workstation, maar het is voor een laptop waarvan je het geheugen niet kunt uitbreiden ook weer niet heel gek. Dit is wellicht juist het moment om nog even je slag te slaan voordat laptops met veel geheugen veel duurder worden. De opslag wordt verzorgd door een ssd van 1 TB die gewoon prima presteert. Het is een M.2-ssd die je eventueel kunt vervangen als je opslag tekort komt.

De Ryzen AI 7 350 combineert vier normale met vier energiezuinige cores en heeft een npu die voldoet aan de eisen voor een Copilot+-pc. Je krijgt dus alle extra AI-functies van Windows 11. De prestaties van de chip zijn goed en de laptop scoort een mooie 7527 punten in PCMark 10. Ook de score van 1975 en 12433 punten in CineBench R23 voor respectievelijk single-core- en multi-core-prestaties zijn voor een mobiele processor uitstekend. De prestaties kennen bovendien weinig verval als je de laptop langdurig aan het werk zet. Helaas verandert de koeling dan wel in een soort stofzuiger: de laptop laat goed van zich horen als je hem wat langer aan het werk zet. Bij lichte dingen als browsen of tekstverwerken is de laptop gelukkig wel stil.

©Jeroen Boer - ID.nl

Het scherm heeft geen last van spiegelingen.

Best wel kleine accu

Wanneer een laptop zo dun en licht mogelijk is, kan het bijna niet anders dan dat er ergens concessies gedaan zijn. Dat is in het geval van deze HP overduidelijk de accu, want een accu met een capaciteit van slechts 43 Wh is tegenwoordig wel heel magertjes. Toch wist de HP me positief te verrassen, want de werktijd bij alledaagse (kantoor)werkzaamheden is met zo'n 12 uur helemaal niet zo verkeerd. Natuurlijk zijn er genoeg laptops met een veel langere accuduur (waaronder de eveneens ook superlichte ASUS ZenBook A14), maar een echte dealbreaker is de werktijd ook weer niet.

©Jeroen Boer - ID.nl

De aluminium-magnesium-behuizing oogt netjes en is lekker stevig.

En gamen?

De Ryzen AI 7 350 heeft een geïntegreerde AMD Radeon 860M-gpu en is volgens AMD ook geschikt voor gamen. Je kunt natuurlijk niet verwachten dat een geïntegreerde gpu echt topprestaties biedt. Een score van 2571 punten in 3D mark Time Spy is in ieder geval niet heel indrukwekkend. Ik heb Shadow of the Tomb Raider geïnstalleerd, een spel waarvan ik weet dat het inmiddels goed speelbaar is op een geïntegreerde gpu. Het is een spel van alweer zeven jaar oud, maar grafisch nog altijd mooi. Om op Full HD een beetje soepel te kunnen spelen, moest ik kiezen voor de voorinstelling Lowest waarmee je zo'n 54 fps haalt. Opvallend is dat er met AI-upscaler Intel XeSS niet significant meer frames gehaald worden. Jammer, want op andere laptops heb ik goede ervaringen met zulke AI-upscalers. Het hangt natuurlijk ook een beetje van het spel af en een titel met ondersteuning voor AMD's eigen FSR presteert misschien wel wat beter. De prestaties in Shadow of the Tomb Raider geven wel een goed beeld van de mogelijkheden. Voor soepel gamen zul je wat oudere spellen met lagere kwaliteitsinstellingen of esports-titels moeten spelen. Dit klinkt misschien teleurstellend, maar voor een dunne en lichte ultrabook zijn de prestaties helemaal niet zo verkeerd. 

Conclusie

De HP OmniBook 7 Aero is al met al een heel fijne laptop en dat komt voor een groot deel door het gewicht. Je moet hem dus ook vooral overwegen als je echt een lichte laptop wilt hebben. De laptop weegt nog geen kilo, waardoor je hem altijd makkelijk meeneemt. Ondanks het lage gewicht zijn de prestaties prima en kun je comfortabel werken. Over de stevigheid hoef je je geen zorgen te maken; de aluminium-magnesiumbehuizing is lekker degelijk. Natuurlijk heeft HP wel wat concessies moeten doen om dat lage gewicht te bereiken. Zo is de accucapaciteit niet heel indrukwekkend, al overleef je met 12 uur werktijd op zich wel een werkdag. Voor hetzelfde geld kun je zeker laptops kopen waar je langer op kunt werken, maar die wegen dan ook een stuk meer dan een kilo.

▼ Volgende artikel
Analist: 'PlayStation 6 verschijnt mogelijk pas na 2028'
© Sony
Huis

Analist: 'PlayStation 6 verschijnt mogelijk pas na 2028'

Sony zou overwegen de PlayStation 6 intern uit te stellen en de console pas ergens na 2028 uit te brengen.

Dat meent MST Financial-analist David Gibson via Sandstone Insights Japan. Hoewel de PlayStation 5 al meer dan vijf jaar beschikbaar is - de console kwam eind 2020 uit - is het volgens hem onwaarschijnlijk dat Sony de PlayStation 6 binnenkort uitbrengt.

"Sony verwacht dat de levenscyclus van de PlayStation 5 wordt verlengd, en dat de PlayStation 6-release langer op zich laat wachten dan de meesten voorspellen", zo stelt Gibson. Hij verwacht dat de nieuwe console pas ergens na 2028 uitkomt - op zijn vroegst dus in 2029.

PlayStation 6 is nog niet aangekondigd

Sony zelf heeft nog geen officiële releaseperiode gegeven voor de PlayStation 6. De console is immers nog niet officieel aangekondigd, al is het logisch dat het bedrijf achter de schermen al aan een opvolger van de PlayStation 5 werkt.

Eerder gingen er al wel geruchten over een PS6-release in 2027 of 2028, maar volgens bovengenoemde analyse wordt het dus pas later. Er gaan ook geruchten dat Sony twee apparaten wil uitbrengen: een traditionele console en een hybride versie die ook als handheld gebruikt kan worden - vergelijkbaar met de Nintendo Switch dus.

Reden voor vertraging

Een van de redenen voor een vertraagde komst van PlayStation 6 kunnen de alsmaar stijgende prijzen voor geheugen zijn. Prijzen van RAM (Random Access Memory) stijgen alsmaar doordat er massaal RAM nodig is om het alsmaar populairder wordende AI werkende te houden. RAM is echter nodig in spelcomputers.

De theorie is dat bedrijven nu hun plannen voor nieuwe consoles uitstellen, omdat de prijzen voor RAM zo hoog liggen. Dat zou immers betekenen dat men ook hogere prijzen voor nieuwe consoles moet vragen, en dat zou eventueel een negatief effect op het succes van deze consoles kunnen hebben.

View post on Instagram
 

Valkuil van uitstel

Het intern uitstellen van de PlayStation 6 - of andere consoles - kan echter een prijzige aangelegenheid zijn voor bedrijven. Sony heeft vele miljoenen dollars in de ontwikkeling van een nieuwe console gestoken en mogelijk de technologie die in deze console zit gekozen.

Door de PlayStation 6 uit te stellen, veroudert de technologie in de console ook, en komt het bedrijf voor een lastige keuze te staan: gooit Sony de vele miljoenen aan onderzoekskosten weg om nieuwe specificaties samen te stellen, of brengt het bedrijf op een later moment een console met ietwat achterhaalde specificaties uit?

Nieuw op ID: het complete plaatje

Misschien valt het je op dat er vanaf nu ook berichten over games, films en series op onze site verschijnen. Dat is een bewuste stap. Wij geloven dat technologie niet stopt bij hardware; het gaat uiteindelijk om wat je ermee beleeft. Daarom combineren we onze expertise in tech nu met het laatste nieuws over entertainment. Dat doen we met de gezichten die mensen kennen van Power Unlimited, dé experts op het gebied van gaming en streaming. Zo helpen we je niet alleen aan de beste tv, smartphone of laptop, maar vertellen we je ook direct wat je erop moet kijken of spelen. Je vindt hier dus voortaan de ideale mix van hardware én content.