ID.nl logo
Wanneer verwachten we de eerste kernfusiecentrales?
© PXimport
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
4 dingen die mogelijk zijn op je iPhone vanaf iOS 18.2
© Irina Meshcheryakova | Masarik - stock.adobe.com
Huis

4 dingen die mogelijk zijn op je iPhone vanaf iOS 18.2

Met de release van iOS 18.2 en 18.3 heeft Apple een aantal kleinere aanpassingen gedaan aan het besturingssysteem, die wellicht minuscuul maar desondanks waardevol zijn. Te klein voor een enkel artikel, maar groot genoeg voor een overzicht van vier nieuwe functies.

In dit artikel brengen we de volgende onderdelen onder de aandacht. Deze opties werken vanaf 18.2 of 18.3; dat staat erbij vermeld.

  1. Volumebalk terugbrengen naar het vergrendelde scherm
  2. Oogtracking activeren voor navigatie door de menu’s
  3. iPhone opnieuw opstarten via het controlepaneel
  4. Helderheid zaklamp aanpassen via controlepaneel

Ook interessant om te lezen: Smartphone hard resetten: zo doe je dat (iOS en Android).

Volumebalk op het vergrendelscherm

Terwijl iOS 16 nog in het teken stond van een gestroomlijnde ervaring, is dat met iOS 18 wel anders. In het kader van personalisatie brengt Apple allerlei zaken terug die het eerder verwijderde, zoals de volumebalk op het vergrendelscherm. Daarmee kun je het volume digitaal aanpassen.

Als je iOS 18.2 of hoger op je iPhone hebt staan, dan kun je de onderstaande stappen opvolgen om die balk terug te plaatsen op het vergrendelde iPhone-display.

  • Open de instellingen op je iPhone

  • Ga naar Toegankelijkheid

  • Scrol totdat je Audio en visueel ziet staan en klik daarop

  • Zet naast Toon altijd volumeregeling de schakelaar om (zodat die een kleurtje krijgt)

  • Als je nu een liedje met een muziekspeler afspeelt, zie je een volumebalk onder de media-informatie op het vergrendelde scherm staan.

Oogtracking activeren

Deze functie werd iets eerder geïntroduceerd, maar is dus ook beschikbaar met versie 18.2 en 18.3: oogtracking. Dat is eveneens een toegankelijkheidsoptie, en hiermee kun je de iPhone met je ogen bedienen. Superhandig voor mensen die minder met hun handen kunnen doen. Je hebt hiervoor wel minimaal een iPhone SE 3 of iPhone 12 nodig. Door de onderstaande stappen op te volgen, activeer je de oogbediening.

  • Open de instellingen op je iPhone

  • Ga naar Toegankelijkheid

  • Scrol naar Oogtracking en tik daarop

  • Zet nu de schakelaar om naast Oogtracking (helemaal bovenaan)

  • Volg de test op, zodat de iPhone de tracking kan instellen

Nu kun je de iPhone met je ogen bedienen. De stip in beeld volgt jouw blik. Als je ergens anderhalve seconde op focust, zal de iPhone een actie uitvoeren (zoals een knop indrukken).

Als je een lui oog hebt, zoals de schrijver dezes, dan kan de kalibratie falen. Dan is het een idee om het luie oog te sluiten en de test uit te voeren met het 'goede oog'. Vervolgens moet je de smartphone ook bedienen met alleen dat oog (dus het andere moet dicht blijven). Dat kan vermoeiend zijn, dus in dat geval kan een ooglapje een oplossing zijn.

Opnieuw opstarten vanuit controlepaneel

Een iPhone opnieuw opstarten was tot op heden best omslachtig. Voorheen moest je de volume- en powerknoppen tegelijk indrukken en wachten totdat het daarvoor bestemde scherm omhoog komt. En anders moest je het via de reguliere instellingen regelen (via Instellingen > Algemeen > Zet uit). Dat kost allemaal onnodig veel tijd. Wanneer je iOS 18.3 installeert, krijg je toegang tot een derde optie die alles een stuk toegankelijker maakt.

  • Haal het controlepaneel naar beneden

  • Rechts bovenin zie je nu een powerknop staan

  • Houd die knop ingedrukt

  • Schuif de knop in beeld naar rechts

  • Start de iPhone nu opnieuw op

Helderheid zaklamp instellen

Tot slot werpen we een blik op de zaklamp van de iPhone. Met de meest recente iPhones is het mogelijk zowel de helderheid als de breedte van de lichtstraal aan te passen. Met oudere modellen kun je alleen het eerstgenoemde bijstellen. In beide gevallen bereik je de opties voor de zaklamp gelukkig op dezelfde manier.

De helderheid van de ledflitser aanpassen kan een onverwacht voordeel opleveren: je hebt immers niet altijd de felste stand nodig. Zeker niet als het pikkedonker is; dan volstaat een minder verblindend licht ook nog weleens.

  • Zet de zaklamp aan. Dat kan op twee manieren: op het vergrendelscherm tik je daarvoor op het juiste symbool (links onderin). Anders regel je dat via het Controlepaneel door op de zaklampknop te tikken.

  • Op moderne iPhones zie je nu een zaklamp in beeld komen. Hier kun je naar links en naar rechts vegen om de breedte aan te passen. Als je nu omhoog of omlaag veegt, pas je de helderheid aan. Op oudere iPhones werkt dat net even anders. Dan zie je een gelaagde balk in beeld staan. Door op de verschillende lagen te tikken, pas je aan hoe fel het licht is.

▼ Volgende artikel
Samsung brengt krachtige Bespoke AI Jet Ultra steelstofzuiger uit
Huis

Samsung brengt krachtige Bespoke AI Jet Ultra steelstofzuiger uit

Samsung Electronics heeft de wereldwijde uitrol van de Bespoke AI Jet Ultra aangekondigd. Deze snoerloze steelstofzuiger wordt omschreven als een zeer krachtig model, en werd eerder onthuld tijdens het Welcome to Bespoke AI-evenement.

Het apparaat beschikt over een verbeterde AI Cleaning Mode 2.0 en een geavanceerd HEPA-filtratiesysteem. De Bespoke AI Jet Ultra heeft volgens tests een zuigkracht tot 400 W. De HexaJet-motor speelt hierbij een belangrijke rol: de zeshoekige statorstructuur met een tweefasige diffuser en dunnere waaier verbeteren de luchtstroom en verhogen de efficiëntie. In de minimale vermogensstand kan de stofzuiger tot ongeveer 100 minuten werken op één accu. 

"Dit nieuwe model bouwt voort op het eerdere succes van de Bespoke AI Jet," aldus Jeong Seung Moon, EVP en hoofd van het R&D-team voor Digital Appliances Business bij Samsung Electronics.

Intelligente schoonmaakondersteuning

Het toestel is uitgerust met de verbeterde AI Cleaning Mode 2.0. In deze modus worden de druk op de borstel en de luchtdruk tijdens het stofzuigen gedetecteerd, waarna zes verschillende schoonmaakomgevingen kunnen worden herkend. De schoonmaakprestaties worden vervolgens automatisch aangepast. De Active Dual Brush kan onderscheid maken tussen normale en hoogpolige tapijten, terwijl de Slim LED Brush+ hoeken kan detecteren. 

Door het vermogen en de borstelsnelheid aan verschillende schoonmaakomgevingen aan te passen, verbruikt de batterij volgens Samsung tot 21 procent minder energie en neemt de wendbaarheid tot 8 procent toe met prestaties die vergelijkbaar zijn met de middelste vermogensstand. 

Verbeterd filtratiesysteem

Samsung heeft het filtratiesysteem verbeterd om stofdeeltjes op te vangen wanneer de lucht uit de stofzuiger wordt geblazen. De Bespoke AI Jet Ultra beschikt over een meerlaags filtersysteem dat fijnstof effectief opvangt. Binnenkomende lucht passeert interne compartimenten zoals de cycloon en een filter van metaalgaas die achtereenvolgens stofdeeltjes opvangen, wat volgens het bedrijf resulteert in een filtratie-efficiëntie van 99,999 procent. 

Het HEPA-filtersysteem vangt stofdeeltjes op tot 0,3 µm, waardoor er minder stof in de lucht terechtkomt. 

Prijzen en beschikbaarheid

De Bespoke AI Jet Ultra is verkrijgbaar in twee kleuren: Satin Black en Satin Mint. De adviesprijs voor beide modellen is 1349 euro. De stofzuiger zal vanaf eind april te koop zijn in de Benelux.

Bekijk hier andere Samsung-stofzuigers op Kieskeurig.nl: