ID.nl logo
Wanneer verwachten we de eerste kernfusiecentrales?
© Reshift Digital
Energie

Wanneer verwachten we de eerste kernfusiecentrales?

Voordat we ons kunnen laven aan 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 een glas water. Wanneer kunnen we de eerste kernfusiecentrales verwachten?

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.

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’.

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 verder verduurzamen?

Vraag een offerte aan voor verduurzaming:

▼ Volgende artikel
Waar voor je geld: vijf Android-tablets met een 10 inch-scherm en groter
© lev dolgachov
Huis

Waar voor je geld: vijf Android-tablets met een 10 inch-scherm en groter

Bij ID.nl zijn we dol op kwaliteitsproducten waar je niet de hoofdprijs voor betaalt. Een paar keer per week speuren we binnen een bepaald thema naar zulke deals. Zoek je een goede tablet met een lekker groot scherm? We hebben vijf mooie exemplaren voor je gevonden.

Lenovo Tab M11 (ZADA0134SE)

Lenovo bewijst met zijn Tab M11 dat een goede tablet helemaal niet zo veel geld hoeft te kosten. Zo komen diverse onafhankelijke testers op Kieskeurig.nl tot een gemiddelde score van een 9. Vaak benoemde pluspunten zijn onder meer de hoge beeldkwaliteit, de lange accuduur en het goede geluid. Verder vinden gebruikers het prettig dat er al een stylus is inbegrepen. Handig voor wie graag tekeningen of handgeschreven notities maakt. Het lcd-scherm telt 1920 × 1200 pixels. De resolutie is weliswaar wat lager vergeleken met die van duurdere modellen, maar je kunt nog altijd films in Full-HD-kwaliteit streamen. De beelden ogen op het 11inch-scherm dan ook scherp. Ondanks de lage aanschafprijs heeft deze stevige tablet een metalen behuizing.

Voor het opslaan van apps en eigen data bevat de Tab M11 128 GB intern geheugen. Breid dat desgewenst uit met een eigen microSD-kaart van maximaal 1 TB. Het rekencentrum bestaat uit de veelgebruikte MediaTek Helio G88-processor en 4 GB werkgeheugen. Voor basistaken als e-mailen, internetten, webwinkelen en video's streamen is dat ruimschoots voldoende.

Samsung Galaxy Tab S9+ WiFi

Zoek je een krachtige tablet met een groot scherm? De Samsung Galaxy Tab S9+ WiFi heeft amoledscherm van 12,4 inch. Dat is een prettig formaat om bijvoorbeeld de digitale krant te lezen of Netflix-series te bingewatchen. Verder draait de aanwezige Qualcomm Snapdragon 8 Gen 2-processor zijn hand niet om voor zware taken, zoals het spelen van 3D-games of monteren van video's. Deze chipset bevat acht rekenkernen waarvan de snelste cores zijn afgeregeld op een maximale klokfrequentie van 3,36 GHz. In combinatie met 12 GB werkgeheugen kun je vlot op deze tablet werken. Gebruik hiervoor eventueel de bijgesloten drukgevoelige stylus.

Voor beeldbewerkingen komt de respectabele resolutie van 2800 × 1752 pixels goed van pas. Foto's en video's ogen hierop haarscherp. Daarnaast ondersteunt het amoledscherm een vernieuwingsfrequentie van 120 hertz. Je speelt dus snelle games zonder haperingen. De basisuitvoering heeft 256 GB interne opslag. Kies tussen de kleurstellingen grafiet en beige. Je kunt de Galaxy Tab S9+ WiFi ook met 512 GB interne opslag kopen (grafiet/beige). Overigens heeft de waterdichte behuizing een microSD-kaartslot, waardoor je de opslagcapaciteit eenvoudig met maximaal 1 TB kunt uitbreiden.

Xiaomi Pad 6

De Xiaomi Pad 6 is een krachtige tablet die zich richt op zowel entertainment als productiviteit. Het absolute hoogtepunt is het 11-inch WQHD+ scherm met een verversingssnelheid van 144Hz. Dit zorgt voor een aanzienlijk vloeiender beeld. Onder de motorkap vind je een snelle Snapdragon 870-processor, waardoor zware apps en games moeiteloos draaien.

De tablet heeft een luxe, volledig metalen behuizing en vier luidsprekers met Dolby Atmos-ondersteuning voor een ruimtelijk geluid. De accu van 8840 mAh gaat lang mee en laadt snel op (33W). Let wel dat de optionele stylus niet standaard wordt meegeleverd.

Logicom Tab XXL

De naam zegt het al: de Logicom Tab XXL is een grote tablet voor wie graag wat meer ruimte op het scherm heeft. Met het grote 14,1-inch display kijk je comfortabel films en series, lees je makkelijk langere teksten en heb je genoeg overzicht als je meerdere apps tegelijk gebruikt. Hij leent zich goed voor dagelijkse dingen zoals surfen op internet, mailen, videobellen en het gebruiken van bekende Android-apps. Ook voor thuiswerken of studeren is het grote scherm prettig, bijvoorbeeld bij het bekijken van documenten of online vergaderingen.

De camera’s zijn handig voor videogesprekken en snelle foto’s, terwijl wifi en bluetooth het eenvoudig maken om accessoires zoals een koptelefoon of toetsenbord te koppelen. Door de flinke batterij kun je de tablet langere tijd gebruiken zonder steeds naar een oplader te hoeven grijpen. De meegeleverde hoes maakt het geheel net wat praktischer in gebruik, zowel op de bank als aan tafel.

Lenovo Tab P12 (ZACH0112SE)

De Lenovo Tab P12 heeft een schermdiagonaal van 12,7 inch. De resolutie is met 2944 × 1840 pixels eveneens prima op orde, zodat je foto's en video's in een hoge kwaliteit kunt bekijken. Verder heeft de fabrikant ook aan een goed geluid gedacht. De metalen behuizing bevat vier minispeakers van het bekende audiomerk JBL. Een bluetooth-koptelefoon koppelen kan uiteraard ook.

De Tab P12 geschikt voor alledaagse apps, zoals Facebook, YouTube, Chrome en simpele spelletjes. es rekenkernen presteren op 2 GHz, terwijl de twee resterende cores zijn geklokt op 2,6 GHz. Deze tablet heeft daarnaast 8 GB werkgeheugen en 128 GB interne opslag. Overigens breid je de opslagcapaciteit makkelijk uit met een eigen microSD-kaart van maximaal 1 TB. Lenovo levert bij dit product een stylus mee. Benieuwd naar ervaringen van andere gebruikers? Lees dan deze reviews op Kieskeurig.nl.

▼ Volgende artikel
Nieuwe Philips Airfryer Dual Stacked 4000 bespaart bijna de helft aan ruimte op het aanrecht
© Philips
Huis

Nieuwe Philips Airfryer Dual Stacked 4000 bespaart bijna de helft aan ruimte op het aanrecht

Philips breidt zijn assortiment heteluchtfriteuses uit met de Airfryer Dual Stacked 4000-serie. Je ziet meteen waar de naam vandaan komt: de twee bakmanden zijn gestapeld (stacked). Hierdoor neemt het apparaat tot 45 procent minder ruimte in op het aanrecht dan traditionele dubbele airfryers, terwijl de totale inhoud met 10 liter gelijk blijft aan grotere modellen.

Philips is niet de eerste die met een verticaal ontwerp komt. Merken als Ninja (met de Double Stack) en Princess hebben al soortgelijke modellen. Het is een duidelijke trend in de keukenmarkt: consumenten willen wel de voordelen van twee mandjes, maar hebben geen zin in een apparaat dat het halve aanrecht in beslag neemt.

De Philips Airfryer Dual Stacked 4000-serie richt zich vooral op huishoudens met kleine(re) keukens. De twee manden hebben elk een capaciteit van 5 liter, zodat je bijvoorbeeld vlees in de ene mand en groenten in de andere kunt bereiden. De synchronisatiefunctie zorgt ervoor dat beide zones op precies hetzelfde moment klaar zijn, ook als de bereidingstijden verschillen.

©Philips

Voor de bereiding leunt Philips op de bekende RapidAir-technologie, waarbij hete lucht met hoge snelheid door de manden circuleert. Volgens de fabrikant zorgt dat voor een gelijkmatige garing met weinig of geen olie. Handig zijn de kijkvensters: je houdt het bakproces in de gaten zonder dat je de laden hoeft te openen. Zo ontsnapt er niet onnodig warme lucht.

Je bedient de airfryer via een digitaal touchscreen met dertien voorgeprogrammeerde instellingen voor bekende gerechten. Wil je meer controle, dan kun je de temperatuur en tijd ook handmatig per mand instellen.

Ook handig: na afloop kunnen de losse onderdelen in de vaatwasser, wat het schoonmaken na het koken makkelijker maakt.

©Philips

Beschikbaarheid

De Philips Airfryer Dual Stacked 4000-serie is per direct verkrijgbaar bij diverse elektronicaspeciaalzaken en online winkels. Het apparaat heeft een adviesprijs van 229,99 euro.

Wat is RapidAir-technologie?

De meeste airfryers werken als een kleine heteluchtoven, maar de RapidAir-techniek van Philips onderscheidt zich door de vorm van de bodem in de bakmand. Deze heeft vaak een stervormig profiel (de 'zeespiegelbodem'). Hierdoor wordt de opstijgende hete lucht krachtig teruggekaatst en ontstaat er een werveling. Dit zorgt ervoor dat het voedsel van alle kanten direct wordt geraakt door de hitte, wat resulteert in een krokantere buitenkant zonder dat het product uitdroogt.