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?

▼ Volgende artikel
Meer overzicht in de Notities-app: koppen en tekst inklappen in iOS 18
Huis

Meer overzicht in de Notities-app: koppen en tekst inklappen in iOS 18

Met iOS 18 krijg je toegang tot functies die eerder niet mogelijk waren, waardoor je je smartphone nog persoonlijker kunt maken. Ook de Notities-app heeft een update gekregen, zodat je teksten nu veel makkelijker kunt organiseren.

Wanneer je iOS 18 downloadt op je iPhone, dan krijg je ook meteen toegang tot de nieuwe Notities-app. Hiermee heb je nog meer mogelijkheden om je teksten overzichtelijk te organiseren en beheren.

Lees ook: Personaliseer je iPhone: zo pas je in iOS 18 het beginscherm aan

De Notities-app van iOS 18 is onder handen genomen. Daardoor moet het ook gemakkelijker worden om bepaalde informatie terug te vinden. Als je een lange tekst in de app hebt geschreven, dan kan het lastig zijn om een specifieke passage op te zoeken, zelfs wanneer je al koppen en tussenkopjes hebt gebruikt om je tekst te structureren. Maar met iOS 18 is dat makkelijker geworden. Je kunt nu namelijk de kopjes – en daarmee de tekst die daarbij hoort – inklappen en uitvouwen wanneer je wilt.

Zodoende moet je veel sneller door je eigen werk heen kunnen. Wanneer je zo'n kop inklapt, verdwijnt de alinea die daarmee geassocieerd wordt. In beeld verschijnt dan een kleine pijl naast de betreffende kop. Als je daar op tikt, dan komt de alinea tevoorschijn. In dit artikel leggen we uit hoe je de koppen inklapbaar maakt en hoe je ze daarna ook weer kunt uitklappen. Heel moeilijk is het niet, maar je moet wel even weten waar het staat.

Inklapbare koppen voor Notities

Open de Notities-app op je iPhone, zodra je die hebt geüpdatet naar iOS 18. Je kunt nu een notitie selecteren en openen (eventueel vanuit een map), of een nieuwe aanmaken. Dat laatste doe je door rechts onderin op het knopje te drukken dat lijkt op een potlood in een vierkant. Maak de tekst op zoals je dat altijd zou doen en voeg de koppen toe die je wilt gebruiken. Koppen maak je aan door een regel te selecteren en onderin, op de balk met opties, op Aa te klikken. Zie je deze balk niet? Klik dan op het plusicoon.

Aa is de opmaakknop. Daarmee bepaal je wat voor type tekst het is: een titel, koptekst, subkop of hoofdtekst. Selecteer nu Koptekst of Subkop. Links van de (sub)kop zie je nu een pijltje staan, dat naar beneden gericht is. Dat betekent dat deze sectie uitgeklapt is. Als je op het pijltje tikt, kun je de alinea inklappen, zodat deze uit beeld verdwijnt. Klik je er nogmaals op, dan komt de alinea weer tevoorschijn.

Tot slot is het mogelijk de tekst, in welke opmaakvorm dan ook, van kleurtjes te voorzien. Selecteer dan wederom een regel of alinea, tik als dat nodig is op plus, dan op Aa en tik rechts op de kleurknop (bij ons staat die standaard op paars).

▼ Volgende artikel
Waar voor je geld: 5× goedkope audio voor onder de kerstboom
© JBL
Huis

Waar voor je geld: 5× goedkope audio voor onder de kerstboom

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. Ben je op zoek naar een betaalbare draadloze hoofdtelefoon, bluetooth-speaker, radio of soundbar? Vandaag hebben we vijf interessante audioproducten voor je gespot.

JBL Tune 770NC

Zoek je een goede bluetooth-koptelefoon met noise-cancelling? De zwarte uitvoering van de JBL Tune 770NC is op het moment van schrijven spotgoedkoop! Als je liever een ander kleurtje wilt, kies je als alternatief voor een witte, blauwe of paarse versie. Deze kleurstellingen zijn eveneens betaalbaar. De Tune 770NC heeft zachte kussens die volledig over je oren vallen. Wel zo comfortabel, want hierdoor ervaren je oren geen hinderlijke drukpunten. Gunstig is de ondersteuning voor actieve ruisonderdrukking. Op drukke plekken filtert deze draadloze koptelefoon storende achtergrondgeluiden weg.

De Tune 770NC heeft twee audiodrivers van veertig millimeter met een volledig bereik. Op een volledig opgeladen accu kun je tot ongeveer 44 uur luisteren. Zet je noise-cancelling uit, dan bedraagt de maximale luistertijd zelfs zeventig uur. Heb je een lekker muziekalbum opstaan terwijl iemand je opbelt? Pauzeer dan de audioweergave en voer handsfree een gesprek. Tot slot loont het de moeite om de JBL Headphones-app op een smartphone te installeren. Met behulp van diverse equalizerinstellingen stel je daarmee jouw favoriete geluid in.

Xiaomi Redmi Buds 5

Voor enkele tientjes koop je deze volledig draadloze oordopjes van Xiaomi. Je kiest tussen een zwarte, witte en lichtblauwe uitvoering. Ondanks de lage aanschafprijs ondersteunt de Redmi Buds 5 noise-cancelling. Ideaal voor wie zich in een drukke omgeving even wil concentreren. Volgens de fabrikant filteren de in-ears tot 46 decibel van de geluiden om je heen weg. Het werkt vooral bij laagfrequentie audiogolven, zoals motoren van voertuigen. Je kunt zelf de mate van actieve ruisonderdrukking instellen.

Xiaomi belooft op een enkele acculading een luistertijd van tien uur. Verder kun je de oordopjes met de bijgesloten oplaadcase tot driemaal volledig opladen. Kortom, de Redmi Buds 5 hebben pas na zo'n veertig uur luisteren netstroom nodig. Heb je vaak haast, dan is de snellaadfunctie ideaal. Na vijf minuten opladen kun je weer twee uur luisteren. Via het bedieningspaneeltje aan de buitenzijde stuur je de in-ears makkelijk aan. Sla bijvoorbeeld een liedje over, wijzig het volume of neem een inkomend gesprek aan. Als laatste is het lichte gewicht van slechts 5,3 gram per oordopje een pluspunt. Dit maakt de Redmi Buds 5 geschikt voor lange luistersessies.

Philips TAB5309/10

Met de Philips TAB5309/10 schaf je een betaalbare soundbar én subwoofer aan. Beide apparaten zijn draadloos met elkaar verbonden, waardoor je geen kabels hoeft te trekken. Als je met de afstandsbediening een hoog basniveau selecteert, voel je drukke scènes van films, series en games letterlijk trillen. Uiteraard activeer je net zo makkelijk een 'zachtere' basweergave. De achterzijde telt drie aansluitingen, namelijk HDMI-ARC, s/pdif (optisch) en 3,5mm-audiojack. Je kunt dus elke televisie aansluiten.

Met een lengte van 76,6 centimeter past de TAB5309/10 bij zo'n beetje elke beeldbuis. Plaats de soundbar op een televisiemeubel of hang hem met de meegeleverde wandbevestiging aan de muur. Eenmaal aangesloten wissel je tussen verschillende geluidsinstellingen, namelijk film, muziek en stadion. Bovendien versterk je zo nodig stemmen, zodat je mensen op televisie beter kunt verstaan. Je gebruikt deze soundbar eventueel ook voor het luisteren van muziek. Verbind hiervoor een smartphone via bluetooth en stream je favoriete Spotify-afspeellijsten. Als alternatief kun je ook een usb-stick of externe harde schijf met audiobestanden aansluiten.

Lees ook: Welke bluetooth-speaker past bij mij?

JBL Clip 5

De JBL Clip 5 is een van de goedkoopste bluetooth-speakers die je momenteel kunt kopen. Dit product is in zo'n beetje alle kleuren van de regenboog verkrijgbaar, namelijk zwart, roze, rood, legergroen, wit, paars en blauw. Gunstig is de IP67-gecertificeerde behuizing, want stof, zand en water kunnen niet binnendringen. Hang de Clip 5 via de geïntegreerde karabijnhaak dus gerust in de douchecabine of neem de compacte luidspreker mee naar het strand. Dankzij het lichte gewicht van 285 gram neem je het apparaatje overal mee naartoe. Via de JBL Portable-app op een smartphone pas je desgewenst diverse geluidsopties aan.

De ingebouwde accu kun je via de bijgesloten usb-c-kabel opladen. Luister vervolgens twaalf uur onafgebroken naar muziek, podcasts en/of radio. Is de accu toch onverhoopt leeg? Druk dan op de zogeheten Play Boost-knop voor nog eens drie uur luisterplezier. Verder heeft de voorzijde knopjes om het volume te reguleren en de audioweergave te pauzeren. Ten slotte is het mogelijk om twee Clip 5-speakers draadloos te koppelen. Zo luister je naar een voller geluid. Je leest hier enkele reviews van andere gebruikers.

Philips TAR5005/10

Wil je een goedkope FM-/DAB+-radio met wekkerfunctie kopen? Momenteel bieden enkele webshops dit fraaie exemplaar van Philips voor minder dan vijftig euro aan. Via de lange telescopische antenne aan de achterzijde vergroot je de kans op een goede radio-ontvangst. Kies wel een locatie dicht bij het stopcontact, want de TAR5005/10 heeft geen accu. In de houten klankkast is een audiodriver van ruim zes centimeter verantwoordelijk voor het geluid.

Bovenop de behuizing tref je een behoorlijk uitgebreid bedieningspaneel. Hiermee sla je tot twintig voorkeurzenders in het geheugen op. Je kunt daarnaast het volume wijzigen en een wekker instellen. Configureer zo nodig twee alarmen op verschillende tijdstippen. Verder kan de TAR5005/10 zichzelf na een bepaalde periode automatisch uitschakelen, bijvoorbeeld na 15, 60 of 120 minuten. De voorkant heeft een display waarop je de tijd, het radiostation en zenderinformatie kunt aflezen. Deze (design)radio meet slechts 15,5 × 9,5 × 10,9 centimeter, zodat je vast wel een mooi plekje kunt vinden.