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
Europese Commissie: TikTok is te verslavend
Huis

Europese Commissie: TikTok is te verslavend

De Europese Commissie claimt dat het socialmediaplatform TikTok te verslavend is, en wil dan ook dat het oneindig kunnen scrollen in de app onmogelijk wordt.

Volgens de Europese Commissie verbreekt TikTok daarmee de Digital Services Act (DSA). Naast oneindig kunnen scrollen worden ook sommige pushnotificaties en autoplay als boosdoeners gezien.

Doomscrollen

De Commissie haalt specifiek oneindig scrollen aan als een gevaarlijk onderdeel van de app. De Commissie meent dat dit gebruikers in een soort trance brengt door dwangmatig gedrag - in feite waar de populaire term 'doomscrollen' op slaat.

De Commissie heeft echter nog geen bindend oordeel uitgebracht. Zo mag ByteDance, het bedrijf achter TikTok, zichzelf eerst verantwoorden. Ook gaat de Commissie eerst advies vragen aan de Europese Raad, om specifiek te zijn een adviesgroep hierbinnen die over digitale diensten gaat. Mocht de Europese Raad het eens zijn met de Commissie, dan moet TikTok in Europa mogelijk onderdelen van het socialmediaplatform aanpassen. Gebeurt dat niet, dan kan ByteDance forse boetes ontvangen.

Social media onder het vergrootglas

Social media - waaronder TikTok - ligt de laatste tijd toch steeds vaker onder een vergrootglas. In Australië bijvoorbeeld is social media sinds enige tijd verboden voor kinderen, en Spanje kondigde eerder deze week aan soortgelijke maatregelen te nemen.

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.

▼ Volgende artikel
Review Teufel Cinebar 22 – Zeer vol tv-geluid voor middelgrote kamers
© Teufel
Huis

Review Teufel Cinebar 22 – Zeer vol tv-geluid voor middelgrote kamers

Tegenwoordig brengt zo'n beetje elk gerespecteerd audiomerk soundbars inclusief subwoofers op de markt. Toch slaagt het Duitse Teufel om zich van de massa te onderscheiden. De bijgesloten basspeaker van de nieuwe Cinebar 22 is namelijk verrassend slank. Hierdoor kun je hem makkelijk naast een televisiemeubel of onder een loungebank kwijt. In de soundbar zelf zitten nog eens acht actieve audiodrivers. Dat belooft wat!

Fantastisch
Conclusie

De Teufel Cinebar 22 is een aanwinst voor elke kleine tot middelgrote kamer. Je krijgt deze soundbar/subwoofer-combinatie in enkele minuten aan de praat, waarna je luistert naar een vol televisiegeluid met ruimtelijke effecten. Overige pluspunten zijn de duidelijke afstandsbediening en het Nederlandstalige display. Houd wel rekening met een behoorlijke adviesprijs van zo'n zeshonderd euro.

Plus- en minpunten
  • Slanke draadloze subwoofer
  • Snelle configuratie
  • Nederlandstalig display
  • Veel ingangen
  • Simpele bediening
  • Audio-instellingen aanpassen
  • Stemmen versterken via spraakmodus
  • Uitstekende geluidskwaliteit
  • Duidelijke audio-effecten
  • Stevige bas
  • Behoorlijk prijzig
  • Maar vier antislipvoetjes bijgesloten
  • Geen HDMI-kabel inbegrepen
  • Geen hoogtekanalen voor Dolby Atmos-geluid
CategorieSpecificatie
Vermogen175 watt (soundbar), 60 watt (subwoofer)
Actieve audiodrivers2× fullrange, 3× tweeters, 2× midrange, 1× bas (woofer)
Connectiviteit2× HDMI, s/pdif (optisch), usb (alleen service), 3,5mm-audiojack, tulp, bluetooth 5.3
SurroundformatenDolby Atmos, Dolby Digital, DTS, DTS:X
Extra’sAfstandsbediening
Afmetingen100 × 7,8 × 14,7 cm (soundbar), 12 × 42 × 42× cm (subwoofer)

Teufel ontwikkelde zijn Cinebar 22 voor een brede doelgroep. Deze soundbar is namelijk een meter lang, zodat hij goed matcht met een middelgrote tot grote televisie. Je kunt de behuizing op een meubel neerzetten of hem aan de wand schroeven. Voor woonkamers met beperkte ruimte is de bijgesloten subwoofer van slechts twaalf centimeter breed ideaal. Heb je naast de televisiemeubel alsnog geen plek, dan schuif je de basspeaker gewoon onder de bank. Je kunt de subwoofer namelijk zowel staand als liggend positioneren. Denk vooraf goed na over de locatie, want je kunt de vier meegeleverde antislipvoetjes maar op één zijde plakken.

©Maikel Dijkhuizen

De inhoud van twee productdozen.

Soundbar aansluiten

De soundbar heeft een stevige kunststof behuizing met aan de rechterkant een klein dimbaar display. Hierop bekijk je onder meer de actieve bron en het volumeniveau. Verder bevindt zich bovenop een compact bedieningspaneel met touchknoppen. De subwoofer bestaat uit een MDF-klankkast. Beide componenten communiceren draadloos met elkaar. Het aansluiten van de Cinebar 22 stelt weinig voor. Verbind de twee apparaten met netstroom en koppel de soundbar via HDMI aan een televisie. Een klein kritiekpuntje is dat Teufel geen HDMI-kabel meelevert. Gezien de adviesprijs van bijna zeshonderd euro hoort zo'n snoertje er naar onze mening gewoon bij.

Je geeft met een schuifknopje aan de achterkant van de subwoofer aan hoe de basspeaker is opgesteld, namelijk vrijstaand, in een hoek of liggend. Zodra je beide apparaten eenmaal hebt ingeschakeld, kies je op het display de Nederlandse taal. In de volgende stap koppel je de subwoofer aan de soundbar door op de pairing-knop te drukken. Dat gaat erg snel, want luttele seconden later hoor je tv-geluid.

Handig is dat je achterop ook nog verschillende audiovisuele bronnen kunt aansluiten, zoals een cd-speler, gameconsole of tv-ontvanger. Gebruik hiervoor bijvoorbeeld de tweede HDMI-poort, optische ingang of analoge tulpaansluitingen. De Cinebar 22 vervult daarmee min of meer de rol van klassieke receiver. Abonnees van Spotify of een andere online muziekdienst kunnen draadloos naar albums, afspeellijsten en podcasts luisteren. Verbind hiervoor een smartphone of tablet met bluetooth.

©Maikel Dijkhuizen

Volg voor de configuratie de aanwijzingen op het Nederlandstalige display.

©Maikel Dijkhuizen

Je selecteert op de achterzijde van de subwoofer de juiste basspeaker-opstelling.

Ruimtelijk geluid

In tegenstelling tot veel andere soundbars is er geen bijbehorende app. Geen punt, want de duidelijke afstandsbediening voldoet prima. De bediening werkt kinderlijk eenvoudig. Kies TV, HDMI, OPT, AUX of bluetooth als bron en leun lekker achterover. Audiopuristen passen met aparte knopjes de niveaus voor de lage en hoge tonen aan. Verder heeft de Cinebar 22 voorgeprogrammeerde modi voor muziek, spraak en nacht. Vanuit het menu zet je uiteenlopende (geavanceerde) audio-instellingen eventueel nog verder naar je hand.

Alles leuk en aardig, maar uiteindelijk draait het natuurlijk om de geluidskwaliteit. Die is kortweg uitstekend. Het is bewonderingswaardig wat een vol geluid deze soundbar/subwoofer-combinatie kan produceren. Dit audiosysteem heeft ook nog eens veel power, want het volume kan behoorlijk luid. Dankzij twee zijwaarts gerichte audiodrivers schieten surroundeffecten van links naar rechts en vice versa. Via een aparte toets op de afstandsbediening kun je deze effecten nog wat versterken.

De subwoofer doet zijn werk naar behoren, want bombastische scènes hoor (en voel) je heerlijk nadreunen. Teufel pronkt op de productdoos weliswaar met ondersteuning voor Dolby Atmos, maar daar merk je in de praktijk eigenlijk niks van. Er ontbreken simpelweg hoogtekanalen om zo'n audiospoor goed te verwerken. Desalniettemin is de Cinebar 22 voor liefhebbers van films, series en games een absolute aanrader.

©Maikel Dijkhuizen

Films en series met de nodige actiescènes komen dankzij de Cinebar 22 zeer goed tot hun recht.

Teufel Cinebar 22 kopen?

De Teufel Cinebar 22 is een aanwinst voor elke kleine tot middelgrote kamer. Je krijgt deze soundbar/subwoofer-combinatie in enkele minuten aan de praat, waarna je luistert naar een vol televisiegeluid met ruimtelijke effecten. Overige pluspunten zijn de duidelijke afstandsbediening en het Nederlandstalige display. Houd wel rekening met een behoorlijke adviesprijs van zo'n zeshonderd euro.

Meer van Teufel ⤵