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.

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

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

Wil jij jouw huis verduurzamen?

Met een prijskaartje van 399 euro is de Dyson V8 Cyclone een van de meest betaalbare draadloze steelstofzuigers van het Britse merk. Je haalt hiervoor een redelijk compacte maar krachtige huishoudhulp in huis, die een aantal duidelijke kanttekeningen heeft.

De Dyson V8 heeft een nieuw ontwerp gekregen. Weg is de trekker die je constant moet indrukken om het apparaat te laten zuigen. In plaats daarvan beschikt hij voortaan over een handige aan-uitknop. Daarnaast zit een moduswisselaar, die met verschillende kleuren aangeeft welke zuigstand je gebruikt. Opvallend is ook dat Dyson voor de V8 Cyclone geen spannende kleuren voor de plastic onderdelen gebruikt. In plaats daarvan zien we een combinatie van kaki, rood, grijs en zwart; het geheel valt daardoor minder op.

©Wesley Akkerman

De nieuwe Dyson V8 Cyclone

De nieuwe V8 levert 30 procent meer zuigkracht en een 50 procent langere accuduur. In de laagste zuigstand houdt hij het tot 60 minuten vol. Helaas ontbreekt een handig lcd-scherm (dat wel op duurdere modellen zit) voor de resterende accutijd; ook hier moet je het doen met iets te simpele led-indicators. Onderop zit een nieuwe vloerzuigmond, die Dyson de 'Motorbar' noemt. Die moet dankzij het gebruik van speciale kammetjes effectief zijn tegen vastzittende haren, maar de stofzuiger moet het verder ook zonder moderne functies doen zoals lasers of stofsensoren.

Met slechts 2,7 kilogram is de Dyson V8 Cyclone lekker licht en wendbaar, waardoor je moeiteloos vloeren en zelfs hoekjes op het plafond schoonhoudt. Het stofreservoir (540 milliliter) heeft een handig uitwerpsysteem waarbij je het vuil niet hoeft aan te raken. Toch zijn we niet helemaal tevreden over alle eigenschappen van de zuigmodule. Het handvat is namelijk smal en klein, waardoor je grip bij langer gebruik oncomfortabel is. Ook kan het bij je duim gaan schuren. Dit is waarschijnlijk de minst ergonomische Dyson die we op de redactie hebben getest.

©Wesley Akkerman

Dyson V8 Cyclone in de praktijk

Gelukkig biedt de Dyson V8 Cyclone met 297 air-watts in de Boost-stand een flinke verbetering in zuigkracht (ten opzichte van zijn voorganger). De standaardmodus levert 79 aW en dat is voor ons ruim voldoende voor dagelijkse taken. Vooral het vloerkleed moet eraan geloven: haren, kruimels en ander vuil worden daar moeiteloos uit gezogen. Op hardere vloeren stelt de Cyclone eveneens niet teleur, al valt er wel één ding op. Wanneer je de stofzuiger oppakt nadat je bijvoorbeeld wat kruimels of korrels opzuigt, kan het zijn dat er een paar uit de mond vallen.

Daarnaast missen we een zachte(re) borstel op de Dyson V8 Cyclone. De huidige zuigmond ratelt namelijk hard over de vloer, wat niet zo prettig is voor (onder)buren in een flat- of appartementsgebouw of slapende kinderen. En dat terwijl de motor zelf stiller is dan verwacht. Gelukkig neemt de zuigmond moeiteloos allerlei soorten haren op en raken die niet in de borstel verstrengeld. Ook goed om te weten: de Cyclone past zijn zuigkracht niet automatisch aan, zoals duurdere modellen dat wel doen, waardoor je dat dus zelf in de gaten moet houden. Geen groot probleem, maar toch.

©Wesley Akkerman

Batterij en accessoires

Zoals gezegd gaat de batterij maximaal een uurtje mee wanneer je de zuinigste modus inschakelt. Anders moet je rekening houden met ongeveer een halfuur in de normale stand. Zet je de Boost-modus aan en laat je die aanstaan, dan is het binnen tien minuten wel gedaan. Geen vreemde scores als je kijkt naar het formaat en de behoorlijk indrukwekkende zuigkracht. Een groot pluspunt is daarnaast dat je de accu kunt verwisselen. Daardoor kun je de levensduur aanzienlijk verlengen door mettertijd een nieuwe batterij aan te schaffen.

Je krijgt trouwens twee accessoires bij aanschaf van de Dyson de V8 Cyclone: een kierenzuiger en een gemotoriseerde miniborstel. Hoewel dat misschien wat karig lijkt vergeleken met eerdere modellen, zijn oude V8-hulpstukken compatibel (mocht je die nog hebben). In de praktijk blijkt de basisset echter compleet genoeg. De kierenzuiger werkt goed voor meubels en lastige hoeken, terwijl de miniborstel onmisbaar is voor trappen, matrassen en bekleding. Ondanks het beperkte pakket biedt de stofzuiger dus voldoende opties voor de meeste huishoudens.

©Wesley Akkerman

Dyson V8 Cyclone kopen?

De Dyson V8 Cyclone is een geslaagde steelstofzuiger voor wie krachtige prestaties zoekt zonder overbodige luxe. Vooral op tapijt en bekleding komt hij sterk naar voren, en ook het verwijderen van haren gaat hem goed af. Het harde, smalle handvat en de wat stugge vloermond voelen niet altijd even prettig aan, maar dat past deels bij de prijsklasse. Jammer is ook het ontbreken van een lcd-display met handige informatie, al is dat net als het gebrek aan een automatische zuigstand goed te overzien. Alles bij elkaar is dit een betrouwbaar basismodel dat doet wat hij moet doen.

In de winter loopt de energierekening al snel op. De droger gaat vaker aan omdat de was buiten niet droogt, en omdat we vaker thuis koken en eten gaat ook de vaatwasser vaker aan. Ook de wasmachine draait op volle toeren, want nat weer en dikke kleding leveren extra was op. Hét moment dus om even stil te staan bij het energieverbruik van deze drie apparaten. Met wat kleine aanpassingen zorg je voor een zichtbaar (gunstig!) verschil op je stroomrekening.

Slim plannen loont

Wie een slimme meter of dynamisch energietarief heeft, kan precies zien wanneer stroom het goedkoopst is. Door het programma van je wasmachine, droger of vaatwasser daarop af te stemmen, draai je letterlijk op de voordeligste momenten. Veel moderne apparaten hebben een startuitstelknop, waarmee je eenvoudig plant dat een was 's nachts of vroeg in de ochtend klaar is.

Heb je geen dynamisch contract, dan is het slim om eerst te kijken of jouw leverancier een piek- en daltarief hanteert. Bij een dubbeltariefmeter geldt het lagere tarief meestal alleen tussen ongeveer 23.00 en 07.00 uur, niet standaard in het weekend. Even checken bij je energieleverancier voorkomt verrassingen.

Wassen op lagere temperatuur

De grootste energiebesparing zit in de temperatuur van het waswater. Een was van 30 graden is meestal voldoende schoon, zeker met de huidige wasmiddelen die ook bij lage temperatuur goed werken. Alleen bij sterk vervuilde was of handdoeken kan een hogere stand nodig zijn. Een wasbeurt op 60 graden of af en toe een machinereiniger houdt de trommel fris en voorkomt vetluis - een kookwas op 90 graden is bij moderne machines niet meer nodig.

Een andere eenvoudige stap is de wasmachine pas te laten draaien als hij goed vol is. Een halve was verbruikt bijna evenveel energie als een volle: zonde. Ook de juiste dosering helpt: te veel wasmiddel kan op den duur zeepresten achterlaten, waardoor de machine harder moet werken.

Droger of droogrek?

De droger is een onmisbare hulp in de winter, maar verbruikt veel stroom. Centrifugeer je was daarom eerst op de hoogste stand, zodat er minder vocht overblijft. Hoe droger het de trommel ingaat, hoe korter het droogprogramma duurt. Warmtepompdrogers verbruiken het minst stroom, al bespaar je nog meer door de was af en toe op te hangen. In een goed geventileerde kamer, bijvoorbeeld bij de verwarming, droogt het prima zonder dat je ernaar hoeft om te kijken.

De vaatwasser slim inzetten

Een vaatwasser verbruikt vooral energie om water te verwarmen. Kies daarom het eco-programma: dat duurt wat langer, maar gebruikt minder stroom en water doordat het water op lagere temperatuur wordt verwarmd. Grote etensresten kun je beter even wegschrapen, maar spoel servies niet voor onder de kraan - dat is onnodig en verspilt warm water. Licht aangekoekte pannen en schalen vormen voor moderne vaatwassers echt geen probleem.

Wie zonnepanelen heeft, kan de vaatwasser het beste overdag laten draaien, zodat de stroom direct uit eigen opwekking komt. Ook hier geldt dat een startuitstelknop handig is: je plant eenvoudig in dat het programma start zodra de zon op het dak staat.

Onderhoud maakt echt verschil

Goed onderhoud klinkt saai, maar heeft een direct effect op het energieverbruik. Een verstopt filter, kalk in de sproeiarmen of pluis in de droger laten apparaten harder werken dan nodig. Zet ze af en toe op een onderhoudsprogramma of gebruik een speciale reiniger. Dat voorkomt niet alleen geurtjes, maar zorgt ook dat de machine weer zo goed (lees: zo zuinig) mogelijk zijn werk kan doen.

Kleine aanpassingen, harde euro's

Energie besparen is vooral een optelsom van gewoontes. Door slimmer te plannen, de juiste temperatuur te kiezen en je apparaten schoon te houden, daalt het verbruik ongemerkt. En misschien nog belangrijker: je verlengt de levensduur van apparaten die het dagelijks zwaar te verduren hebben. Daarmee bespaar je ook op de langere termijn.