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’.

 💡Wil jij jouw huis verder verduurzamen?

Amazon introduceerde kortgeleden een nieuwe generatie slimme speakers, waaronder de hier besproken Echo Dot Max. Volgens de fabrikant levert deze bescheiden luidspreker een verbeterde audiokwaliteit, terwijl de microfoon naar verluidt nauwkeuriger spraakopdrachten verwerkt. Met een adviesprijs van 109,99 euro is het ook nog eens een van de goedkopere smartspeakers in de markt. Hoog tijd voor een review!

Vergeleken met de voorgaande Echo Dot-speaker uit 2022 is het design ietwat op de schop gegaan. De behuizing oogt weliswaar nog altijd als een bolletje met als verschil dat er aan de voorzijde een stukje is 'afgesneden'. Je treft hier twee volumetoetsen en een aan-uitknop voor de microfoon. Rondom dit bedieningspaneel bevindt zich een blauwgekleurde ledring. Verder zit er aan de achterzijde een ingang voor de bijgesloten voedingsadapter.

©Maikel Dijkhuizen

Lichtgewicht wifi-speaker zonder accu

De bolvormige behuizing heeft een diameter van amper elf centimeter. Ondanks deze geringe afmetingen leent de wifi-speaker zich voornamelijk voor binnengebruik. Dit nieuwe model heeft namelijk, net zoals bij eerdere generaties het geval was, weer geen accu. Een gemiste kans, want de compacte constructie van 505 gram is in principe handzaam genoeg om ook als mobiele bluetooth-speaker te dienen.

De door ons geteste paarse uitvoering heeft naar onze smaak een nogal kitscherige uitstraling. Gelukkig is de Amazon Echo Dot Max er ook in een wit en grijs jasje. Die zien er al heel wat chiquer uit en zullen in jouw woonkamer niet misstaan. Het grootste deel van de kunststof behuizing is voorzien van een laagje stof. Dit materiaal voelt niet zo stevig aan zoals we bij veel bluetooth-speakers van onder andere JBL tegenkomen. Nou is dat niet zo'n probleem, want ten opzichte van weerbestendige speakers heeft dit exemplaar natuurlijk minder te lijden.

©Maikel Dijkhuizen

Verbinden en luisteren

De configuratie en bediening van het apparaat gebeurt via de Amazon Alexa-app op een smartphone. Dat gaat erg vlot. Na verbinding met wifi downloadt de Echo Dot Max eerst een firmwareupdate. In de behuizing zit trouwens een rappe wifi6E-adapter, waardoor het apparaat overweg kan met de snelste draadloze netwerken. Al met al duurt de configuratie slechts enkele minuten.

Je koppelt Spotify of een andere muziekdienst eenvoudig aan je Amazon-account. Zeg vervolgens hardop waarnaar je wilt luisteren. Met een spraakopdracht als “Alexa, speel Coldplay” hoor je binnen enkele ogenblikken de bijbehorende deuntjes. Gebruik je stem ook om bijvoorbeeld een liedje te skippen of het volume te wijzigen. De microfoon is zéér gevoelig. Zelfs zacht uitgesproken (fluister)opdrachten op enkele meters afstand verwerkt de speaker zonder morren.

Lees ook: Van mobiel naar desktop: waarom je Spotify op je pc moet proberen

De behuizing is weliswaar compact, maar toch slaagde Amazon erin om een tweeter en woofer te integreren. Kijken we binnen dezelfde prijscategorie naar de enigszins vergelijkbare Apple HomePod Mini, dan biedt dit nieuwe model van Amazon dus een extra audiodriver. Voor zo'n kleine speaker in deze prijsklasse hoef je uiteraard geen wonderen te verwachten, maar voor het opzetten van een achtergrondmuziekje voldoet dit product prima. Met name de hoge tonen klinken erg helder. Als we geconcentreerd luisteren, horen we ook een beetje bas. Deze lage tonen zijn ietwat ondervertegenwoordigd. Verder gaat het geluid op een hoog volume galmen en vervormen.

©Maikel Dijkhuizen

Smartspeaker met Alexa

Lange tijd legde Alexa van Amazon het af tegen de spraakassistenten van Google en Apple, maar sinds 2024 verstaat Alexa eindelijk ook Nederlands. Daarmee is de Echo Dot Max een serieus alternatief voor smartspeakers van de eerdergenoemde merken. Je kunt in de Alexa-app onder andere een wekker, timer, herinnering, agenda-afspraak en boodschappenlijst instellen.

De behuizing heeft een temperatuursensor, zodat je naar de kamertemperatuur kunt vragen. Je kunt ook allerlei andere verzoeken doen. Vraag bijvoorbeeld naar de weersverwachting of naar de leeftijd van een BN'er. Helaas gaat niet iedere stemopdracht even vlekkeloos. Zo weigert ons testmodel om een overzicht van het laatste nieuws af te spelen.

Een nuttige optie is dat je in huis andere smarthome-apparaten met Alexa-ondersteuning kunt bedienen, zoals slimme lampen, stekkers en thermostaten. Dat werkt eveneens via spraakopdrachten. Misschien komt de geïntegreerde aanwezigheidssensor goed van pas, zodat de smartspeaker geschikte apparaten zelfstandig kan in- en uitschakelen.

Amazon Echo Dot Max kopen?

Zoek je een slimme luidspreker met een redelijke audiokwaliteit voor het luisteren van achtergrondmuziek? Dan is de Amazon Echo Dot Max een interessante kandidaat. Dankzij een zeer gevoelige microfoon laat je allerlei stemopdrachten op deze smartspeaker los. Meestal verwerkt de Echo Dot Max probleemloos deze commando's, al gaat er soms ook weleens iets fout.

Heb je een pc met weinig opslagruimte dan loont het wellicht om in Windows 11 de bestandscompressie in te schakelen. Dan hebben we het niet over zip-archieven, maar de NTFS-compressie waarmee je bestanden, mappen en zelfs volledige schijven kunt verkleinen.

Eerst een waarschuwing

Dankzij compressie is het mogelijk om meer data op te slaan op dezelfde ruimte. In Windows 11 kun je NTFS (New Technology File System) aanspreken. Het nadeel van deze methode is dat het extra rekenkracht vraagt iedere keer dat je zo'n gecomprimeerd bestand opent. Hetzelfde gebeurt wanneer je na de bewerking het bestand sluit en er recompressie wordt toegepast. Gebruik deze methode dus voor data die je lange tijd niet gebruikt en waar extra laadtijd nauwelijks hinderlijk is.

Je kunt op deze manier ook een volledige schijf comprimeren, maar we raden af om dit met de opstartschijf te doen. Gebruik deze functie niet op usb-sticks en alleen op snelle schijven zoals ssd's. Het prestatieverlies zou teveel doorwegen. Bij jpg-afbeeldingen of mp3- of mp4-mediabestanden is de winst verwaarloosbaar.

Map comprimeren

Open Windows Verkenner en navigeer naar de map waarvan je de inhoud wilt verkleinen. Klik met de rechtermuisknop op de map en in het snelmenu selecteer je Eigenschappen. Open het tabblad Algemeen en klik op Geavanceerd. Bij de Geavanceerde kenmerken zie je onderaan Compressie en versleutelingskenmerken. Plaats een vinkje bij Inhoud comprimeren om schijfruimte vrij te maken. Klik op OK en klik daarna op Toepassen.

Selecteer indien nodig de optie Wijzigingen toepassen op deze map, submappen en bestanden en klik op de OK-knop. Net zoals voorheen kun je zo'n map openen en de bestanden bekijken in Verkenner. Om de volledige map te decomprimeren, open je opnieuw de Eigenschappen en volg je de beschreven stappen.

Station comprimeren

Het is mogelijk om een volledige schijf te comprimeren. Open Windows Verkenner en klik op Deze pc in het linkerdeelvenster. Klik met de rechtermuisknop op de opslagschijf die je wilt comprimeren. Selecteer onder het gedeelte Apparaten en stations de optie Eigenschappen. Daarna kun je opnieuw de optie aanvinken: Dit station comprimeren om schijfruimte te besparen.