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
Hoymiles HiOne-thuisbatterij: een alles-in-één-krachtpatser voor grootverbruikers
© Hoymiles
Energie

Hoymiles HiOne-thuisbatterij: een alles-in-één-krachtpatser voor grootverbruikers

Energieopslag stond lang gelijk aan een technische puzzel van losse kastjes en kabels. De Hoymiles HiOne rekent daar definitief mee af. Dit systeem integreert krachtige prestaties in één strakke, modulaire zuil die gezien mag worden. Ben jij klaar voor de volgende stap in energieonafhankelijkheid? Wij doken in de specificaties van deze stille krachtpatser.

Partnerbijdrage - in samenwerking met Hoymiles

Even voorstellen: Wie is Hoymiles?

Hoewel de naam voor de gemiddelde consument misschien nieuw klinkt, is Hoymiles in de professionele solar-wereld een gevestigde orde. Het beursgenoteerde bedrijf is wereldwijd actief en staat bekend als dé uitdager op het gebied van hoogwaardige omvormer-techniek. Met de HiOne brengen ze hun jarenlange ervaring van het dak nu naar de garage. Dat veiligheid voorop staat, bleek tijdens de recente lancering: daar bevestigde keuringsinstituut TÜV dat de HiOne voldoet aan de strengste Europese veiligheidseisen. Je haalt dus gecontroleerde toptechniek in huis, met de zekerheid van een Europees hoofdkwartier in Nederland voor service en ondersteuning.

Tijdens de HiOne-presentatie in Amsterdam.

Geen kabelbrij, maar strak design

Wie zijn garage of technische ruimte netjes wil houden, zit niet te wachten op een wirwar van kastjes en leidingen. De HiOne lost dit op met een slim modulair ontwerp. De installateur stapelt de batterij- en omvormermodules simpelweg op elkaar.

Het unieke hieraan is dat alle verbindingen intern lopen. Aan de buitenkant zie je dus geen kabels, wat zorgt voor een rustig en 'afgewerkt' beeld. De behuizing voelt niet aan als goedkoop plastic, maar als een solide apparaat dat tegen een stootje kan. Dankzij de IP66-certificering (water- en stofdicht) is het systeem zelfs robuust genoeg om buiten onder een overkapping geplaatst te worden, mocht je binnen ruimte willen besparen.

Klaar voor de moderne grootverbruiker

Dit systeem is specifiek ontworpen om de energiehonger van het moderne, duurzame gezin te stillen. Heb je een warmtepomp, een elektrische auto of een druk huishouden? Dan is de HiOne in zijn element.

De huidige line-up van de HiOne is geoptimaliseerd voor woningen met een 3-fase aansluiting (ondersteuning tot 33,3 A per fase), maar ook 1-fase varianten staan op de planning. Dit maakt het systeem enorm veelzijdig. Waar lichtere systemen vaak moeite hebben om meerdere zware apparaten tegelijk van stroom te voorzien, levert de HiOne onverstoorbaar door. De echte meerwaarde zit in de onafhankelijkheid. Dankzij de 'whole-home backup'-functie kan het systeem bij stroomuitval het hele huis draaiende houden. Dus niet alleen de wifi en de koelkast, maar ook het koken en verwarmen gaan gewoon door.

©Hoymiles / Jeroen Keep

Het brein: AI en dynamische tarieven

Een batterij is tegenwoordig meer dan een opslagvat; het is een slimme handelscomputer. De HiOne wordt aangestuurd door de S-Miles Cloud, een platform dat verder kijkt dan alleen 'vol' of 'leeg'. Met de ingebouwde 'Time-of-Use' modus kan het systeem slim inspelen op energietarieven.

Heb je een dynamisch energiecontract? Dan kan de software automatisch laden als de stroom goedkoop (of zelfs gratis) is en terugleveren of ontladen als de prijzen pieken. Zo verdien je de investering niet alleen terug door eigen gebruik, maar ook door slim te handelen op de energiemarkt. Bovendien leert het systeem jouw verbruikspatronen kennen, zodat er altijd voldoende buffer is voor jouw specifieke situatie.

Geen DIY, maar professionele zekerheid

Het is belangrijk om te benadrukken dat de HiOne geen doe-het-zelfproject is, zoals een eenvoudige balkon-set. Dit is hoogwaardige infrastructuur die naadloos geïntegreerd wordt in je meterkast en woning. Je koopt dit systeem dan ook via een gecertificeerde installateur.

Voor de consument is dat een groot voordeel: je hoeft je niet druk te maken over de techniek. De vakman zorgt dat de zuil op de juiste plek komt te staan, regelt de koppeling met je zonnepanelen en zorgt dat alles veilig draait. Jij bedient het systeem vervolgens simpelweg via de app.

Om deze krachtpatser veilig te houden, is een 5-laags veiligheidssysteem ingebouwd. Dit varieert van speciale drukkleppen en aerogel-isolatie tussen de cellen tot een actieve brandonderdrukkingsmodule die in noodsituaties binnen enkele seconden reageert. Daarnaast wordt de temperatuur op negen punten per cel continu gemonitord.

©Hoymiles / Jeroen Keep

Toekomstmuziek: je auto als batterij

Misschien wel het meest interessante aspect voor EV-rijders is de voorbereiding op V2X (Vehicle-to-Everything). Hoymiles heeft aangekondigd dat er een specifieke V2X-module aankomt voor de HiOne. Hiermee wordt het in de toekomst mogelijk om de enorme accu van je elektrische auto te koppelen aan je thuisbatterij. Je auto fungeert dan als een soort super-accu voor je huis, terwijl de HiOne de regie voert. Daarmee is dit systeem niet alleen een oplossing voor nu, maar ook een voorbereiding op de volgende stap in de energietransitie.

Conclusie

De Hoymiles HiOne is een premium keuze voor huiseigenaren die verder kijken. Het systeem combineert een strak design met de brute kracht die nodig is voor een huis vol warmtepompen en EV's. Door te kiezen voor een professioneel geïnstalleerd systeem met 5-voudige beveiliging en slimme AI-software, haal je niet alleen een batterij in huis, maar een complete energiemanager die klaar is voor de toekomst.

▼ Volgende artikel
Review: High On Life 2 schiet humoristisch scherp, maar technisch mis
© Squanch Games
Huis

Review: High On Life 2 schiet humoristisch scherp, maar technisch mis

High On Life bewees anno 2022 dat een humoristisch schietspel vandaag de dag bestaansrecht heeft. Genoeg bestaansrecht voor een volwaardig vervolg zelfs. High On Life 2 neemt een nog groter nakkie van hetzelfde spul. Verwacht een groter avontuur, meer bizarre vuurgevechten en een lachkick of twee, maar ook regelmatig een inkakker op het technische front.

We nemen het je niet kwalijk als je High On Life 2 niet aan hebt zien komen. Wij ook niet. Het eerste High On Life was succesvol genoeg, maar had ook prima op zichzelf kunnen blijven staan als one off. Des te meer nadat Justin Roiland, de oprichter van Squanch Games en prominent stemacteur in alle daar ontwikkelde games, in 2023 zijn banden met de studio verbrak. Dit kwam nadat Adult Swim - de studio achter Rick and Morty - de banden met hem verbrak wegens aanklachten van huiselijk geweld tegenover Roiland, ondanks dat de zaak werd geseponeerd wegens gebrek aan bewijs.

©Squanch Games

Dat voelt ergens nogal dubbel. Squanch’ eerste titel ‘post-Roiland’ is een vervolg op een game waar zijn stem en stijl onherroepelijk aan zijn verbonden. Het maakt de juiste toon vinden er vast niet makkelijker op. Desalniettemin: ditmaal dus geen Roiland, maar wel een tweede High On Life. Hetzelfde middel, nu op nieuw recept – al merk je dat lang niet altijd.

Doe maar een grammetje van het gebruikelijke

High On Life 2 is een vervolg in de puurste zin van het woord. De game blikt summier terug op het origineel en stort de speler linea recta in eenzelfde soort avontuur. Weer wil een kwaadaardige partij de mensheid tot drugs maken. Aan jouw stilzwijgende mensprotagonist om daar weer een stokje voor te steken. Gewapend met een boel bekende en nieuwe Gatliens – een ras bestaande uit pratende wapens met uiteenlopende persoonlijkheden – trekken we erop uit om ruimtegespuis aan gort te knallen.

Watch on YouTube

Het enige verschil is de kwaadaardige partij in kwestie. Dat blijkt ditmaal geen moordlustig ruimtekartel, maar een groot farmaceutisch bedrijf. Met propaganda en politieke inmenging pogen zij de mensheid te reduceren tot vee, zodat mensen ‘legaal’ tot drugs verpulverd mogen worden. Sommige plotpunten verwijzen vrij letterlijk naar de wandaden van politici en Big Pharma in real life, maar High On Life 2 duikt nooit te diep in de thematiek. Onderaan de streep is het verhaal wederom een excuus om veel grapjes en meta-referenties te maken.

Genoeg te lachen

Laten we wel wezen: je speelt High On Life 2 voornamelijk voor die grapjes. Het eerste deel voelde als een soort interactieve spin-off van Rick and Morty – niet zo gek ook met bedenker Roiland achter het stuur – en deel twee houdt dat gevoel stevig vast. Aan de lopende band stort de game je in rare ruimtescenario’s, met úren aan absurd en grofgebekt stemmenwerk. Het klinkt allemaal ontzettend Justin Roiland-esk, ondanks de afwezigheid van die geestesvader. Roilands stem hoor je nergens meer terug, maar zijn vaste motieven, meta-humor en stamelende toon worden naadloos doorgezet.

©Squanch Games

De rode draad van High On Life 2 houdt je snel 10 à 12 uur bezig. In die tijdsspan vindt de game genoeg momenten om een paar lachjes te winnen. De ene keer doet het dat met geïmproviseerde meta-referenties, de andere keer met onverwachte spelmechanieken, zoals een quiz over belastingontduiking of een verborgen DOS-spel in het hoofdmenu van je ruimtepak. Als je goed gaat op absurdistische cartoonseries, dan ga je ook gewoon weer lekker op High On Life 2.

Sneller, groter, Higher On Life

Maar goed, High On Life 2 moest als vervolgdeel toch minstens de grotere en diversere High On Life worden – en zo geschiedde. Gaandeweg introduceert High On Life 2 niet alleen meer wapens dan voorheen, maar ook een skateboard en een drietal hubwerelden om al skateboardend uit te pluizen. Radical. Jammer genoeg pakt niet elk addendum op de gevestigde formule even sterk uit.

©Squanch Games

De bijna volautomatische skateboardbesturing brengt de vele schietpartijen wat speelse dynamiek, een beetje vergelijkbaar met Sunset Overdrive. Door voortdurend te blijven skaten, veel te grinden en acrobatisch heen en weer te grijphaak-slingeren, ontwijk je veel schoten en zoef je snel van slachtoffer naar slachtoffer. Het voelt uiteindelijk aardig fluïde.

Over het schietwerk gesproken: dat kan er allemaal mee door. High On Life 2 is nog altijd geen kunstige dans à la Doom, maar met het skateboard krijgt de gunplay ironisch genoegtoch iets meer eigen gezicht. De snelle wendbaarheid combineert goed met uitbundige wapens en de mild chaotische shootouts. Bovendien legt het skateboard een bouwsteen voor snelle verplaatsing en platformuitdagingen, die weer vaker van pas komen in de drie grotere hubwerelden.

©Squanch Games

Laten het nou net die hubs zijn die minder overtuigen. Hier vinden we winkels, verzamelobjecten en optionele zijmissies, met daarover een dun gespreid laagje van platformpuzzeltjes en wat komische interacties. Conceptueel leuk bedacht, maar in de praktijk schiet de invulling van de werelden tekort. De overwegend lege hubs komen wat zielloos over en verkenning wordt maar zelden beloond met een leuke zijmissie of memorabele collectible. Zie het als een soort microdosering van een beter doordachte open spelwereld.

Een bad trip, technisch gezien

Squanch Games heeft duidelijk grotere ambities, maar de uitwerking laat vaak te wensen over. Dat wordt echter pas pijnlijk als we het over de techniek achter High On Life 2 hebben. Die vliegt, denkelijk te wijten aan de grotere schaal, met regelmaat vol op zijn bek. Zelden speelde ik een singleplayershooter die zo instabiel was. Op de consoles schijnt dat nog alleszins mee te vallen, maar de pc-versie van High On Life 2 is een zooitje.

©Squanch Games

De instabiliteit is lastig te isoleren. Het zit in alles. Van ontbrekende geluidseffecten en  afgekapte stemopnames tot door de grond clippen en harde crashes. In mijn 25 uur speeltijd is de game zeker tien keer abrupt uitgevallen. De ene keer in een doodnormaal menu, de andere keer tijdens een baasgevecht. Daarbovenop komen nog een handvol soft locks – momenten waarin een missie of specifieke opdracht door een fout plots niet meer te voltooien is.

Wanneer High On Life 2 draaiende blijft, draait de game verre van optimaal. Zelfs met een flinke laag DLSS-upscaling heeft het spel moeite om een stabiele 60 frames per seconde aan te leveren in 1440p, nota bene op een nog relatief beefy RTX 3090 en Ryzen 9 5950X. Toch verandert de gemiddelde schietarena of wat snel skateboardwerk uiteindelijk in een barrage van microstottering. Onder andere Steam en Reddit staan momenteel bol van de klaagzang over de slordige technische staat van de game. Geheel terecht.

©Squanch Games

Stel deze trip nog even uit

De technische mankement voelen extra wrang wanneer je inziet dat High On Life 2 ook niet bepaald een prachtgame is. De kleurrijke, lompe stijl heeft zijn eigen plakkerige charme, maar grafisch gezien is het geen hoogstandje. In de achterhaalde lichteffecten en vaak maar half ingeladen texturen zie je een B-titel van de vorige consolegeneratie terug. Dat past ergens prima bij de banale insteek van het spel, maar laat het dan op zijn minst redelijk draaien. Daarin schiet High On Life 2 gruwelijk tekort, in ieder geval rond de releaseperiode.

Met name door de technische staat is het lastig om High On Life 2 aan te raden. Al ben je nog zo’n liefhebber van het origineel of grove scifihumor in het algemeen; lachen wordt moeilijk als de game elk moment de geest kan geven. Sowieso doet iedereen er daarom goed aan om deze trip uit te stellen, in ieder geval totdat Squanch Games de broodnodige patches uitrolt. De grappen werken immers het beste als ze niet halverwege een zin wegvallen.

High On LIfe 2 is nu verkrijgbaar voor PlayStation 5, Xbox Series-consoles en pc. Op 20 april aanstaande komt de game ook uit op Nintendo Switch 2. Voor deze review is de game op een gedegen pc gespeeld.

Oké
Conclusie

Kijken we even om de technische kreukels heen – ervan uitgaande dat deze spoedig gladgestreken worden – dan is High On Life 2 op zijn minst een waardig vervolgdeel. Squanch Games nam her en der te veel hooi op de vork, maar ergens in die hooi zit ‘gewoon weer’ een dikke tien uur aan geinig ruimteavontuur verscholen. De grotere schaal wasn’t it, Chief, maar tijdens de rit landen er voldoende grapjes om de misplaatste ambities voor lief te nemen.

Plus- en minpunten
  • Vaak genoeg voldoende grappig
  • Skateboard versoepelt de formule
  • Meer variatie in wapens en content
  • Veelal overtuigend stemmenwerk
  • Grotere hubwerelden voelen zielloos
  • Technisch ontzettend slordig (zeker op pc)
  • Grafisch geen hoogstandje