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?

Gisteren kondigde Nintendo aan dat er vandaag een Nintendo Partner Direct uit wordt gezonden. Deze kan wanneer hij begint in dit bericht worden bekeken.

De livestream begint dus om 15:00 uur Nederlandse tijd, en duurt zo'n dertig minuten. Nintendo zendt de Direct uit op YouTube, en je kunt de stream ook hieronder bekijken.

Over de inhoud is vooralsnog nog niets bekend, maar aangezien het om een Partner Showcase gaat zal de livestream zich richten op Nintendo Switch 2- en Nintendo Switch-games van andere uitgevers en ontwikkelaars dan Nintendo zelf.

Er gingen onlangs al geruchten over de mogelijkheid dat er een Nintendo Direct Partner Showcase zou worden uitgezonden. Die geruchten blijken nu dus te kloppen.

Wat zou er in een nieuwe Partner Direct kunnen zitten?

De vorige Partner Direct werd afgelopen juli uitgezonden. Toen kwamen er games als Star Wars Outlaws, Octopath Traveler 0 en Final Fantasy Tactics voorbij.

Het is niet bekend wat er in een eventuele nieuwe Partner Direct zou kunnen voorkomen, al zijn al genoeg aankomende third-party games bevestigd voor Switch 2, waaronder 007: First Light, The Duskbloods en Elden Ring van FromSoftware, Indiana Jones and the Great Circle en Resident Evil Requiem.

Ook gaan er al geruime tijd geruchten over diverse andere third party-games die mogelijk naar de Switch 2 komen. Onder de games waar geruchten de ronde over doen, vallen Clair Obscur: Expedition 33, Red Read Redemption 2, Final Fantasy 16 en Metaphor: ReFantazio.

Voor de Partner Direct duiken ook nieuwe interessante geruchten op. Zo stelt insider Nate the Hate - die ook het bestaan van de Partner Direct heeft onthuld - dat de Switch 2-versie van Final Fantasy 7: Rebirth getoond gaat worden. Ook heeft hij gezegd dat Black Myth: Wukong naar het platform gaat komen. Anderzijds is er ook een leeftijdsclassificatie opgedoken voor een Hollow Knight Switch 2 Edition (via NintendoEverything) die we mogelijk dus ook gaan zien.

Blizzard heeft de toekomst van hun shooter Overwatch 2 uit de doeken gedaan. De game heet vanaf nu simpelweg 'Overwatch', en er staat veel content op stapel dit jaar.

De eerste Overwatch was erg populair en werd in 2022 vervangen door Overwatch 2. Die game wist minder gemakkelijk een groot publiek te bereiken, maar de afgelopen jaren heeft men bij Blizzard hard gewerkt aan verbeteringen.

Reign of Talon

Dit moet allemaal samenkomen dit jaar, zo werd tijdens een livestream gisteren onthuld. Overwatch 2 zal weer bekendstaan als Overwatch, en het gehele jaar staat in het teken van een verhaal genaamd Reign of Talon. Dat bestaat uit zes seizoenen, waarvan het eerste seizoen op 10 februari van start gaat. In 2027 begint vervolgens weer een nieuw verhaal.

Dit jaar komen er ook toen nieuwe speelbare helden beschikbaar. In het eerste seizoen komen er meteen vijf uit. Drie daarvan - de tank Domina, de damage hero Emre en de support Mizuki, zijn verbonden aan Talon. Twee helden die aan de kant van Overwatch staan zijn Anran (damage) en Jetpack Cat (support).

Waarom geen Overwatch 2 meer?

De game wordt volgens Blizzard hernoemd naar Overwatch omdat de game meer dan een nummer is: "Het is een levend universum dat blijft groeien, verrassen en spelers van overal ter wereld samenbrengt. Dit jaar wordt een enorm keerpunt in hoe de ontwikkelaar de toekomst van Overwatch voor zich ziet, dus we halen de '2' weg en gaan door als 'Overwatch'."

Nog meer Overwatch

Verdere verbeteringen zijn onder andere vernieuwde menu's en snellere navigatie. Ook komt er een nieuwe 3D-lobby waar spelers als hun helden kunnen socializen. Daarnaast zal in de loop van aankomend voorjaar ook een Nintendo Switch 2-versie verschijnen. De game is verder op pc, PlayStation, Xbox en de eerste Switch speelbaar. Meer informatie over alle aankondigingen rondom Overwatch is op de officiële website te vinden.