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
Review Amazon Kindle Colorsoft Signature Edition – Comfortabel (maar prijzig) leesmaatje
© Maikel Dijkhuizen
Huis

Review Amazon Kindle Colorsoft Signature Edition – Comfortabel (maar prijzig) leesmaatje

Op zoek naar een nieuwe e-reader met kleurenscherm? Goed nieuws, want er verschijnen steeds meer geschikte producten in de (digitale) winkelschappen. Een voorbeeld hiervan is de onlangs verschenen Amazon Kindle Colorsoft Signature Edition. Is dit product zijn stevige prijskaartje van 299,99 euro waard?

Uitstekend
Conclusie

Als je naast boeken ook graag kranten, tijdschriften en stripboeken op een e-reader leest, is de Kindle Colorsoft Signature Edition zeker het overwegen waard. Je bekijkt dan namelijk foto’s en afbeeldingen in kleur. Vergeleken met een smartphone- of tabletscherm zijn de kleuren wel veel fletser. Behalve dat en de hoge adviesprijs valt er verder weinig op deze e-reader aan te merken. Hij is namelijk snel, gebruiksvriendelijk en comfortabel.

Plus- en minpunten
  • Compact formaat
  • Waterdichte behuizing
  • Vlotte configuratie
  • Reageert snel
  • Matte schermafwerking
  • Veel schermopties
  • Lange accuduur
  • Duur
  • Vereist Amazon-account
  • Fletse kleuren
  • Korrelige foto's en afbeeldingen

De hier besproken Signature Edition heeft een aantal extra's ten opzichte van de reguliere Kindle Colorsoft Base Edition (269,99 euro). Zo bevat deze e-reader 32 GB (in plaats van 16 GB) opslagruimte. Bovendien is er ondersteuning voor draadloos opladen ingebakken. Vanwege het compacte touchscreen van 7 inch en de dunne schermranden is de behuizing ongeveer net zo groot als die van een normaal pocketboek, maar dan een stuk dunner. In combinatie met het bescheiden gewicht van 219 gram is de Amazon Kindle Colorsoft Signature Edition een aangenaam leesapparaat voor thuis en onderweg. De achterzijde heeft een ruwe afwerking, waardoor het apparaat prettig in de hand ligt. Behalve de aan-uitknop telt de sober vormgegeven behuizing geen fysieke knoppen.

©Maikel Dijkhuizen

Naast de e-reader vind je in de productdoos een korte handleiding en usb-c-kabel.

Snelle configuratie

Zodra je op de aan-uitknop aan de onderzijde drukt, verschijnt binnen enkele ogenblikken het configuratiemenu. Na het kiezen van de Nederlandse taal stel je de e-reader verder in. Dat kan met behulp van een smartphone-app of op het apparaat zelf. Laatstgenoemde optie werkt snel genoeg. Heb je het wifi-wachtwoord en je Amazon-accountgegevens eenmaal ingevuld, dan verschijnt het hoofdvenster. Een korte rondleiding neemt je op sleeptouw. Zo zijn diverse schermopties via een handig snelmenu bereikbaar. De configuratie duurt slechts enkele minuten, zodat je snel kunt beginnen met lezen.

Je koopt nieuwe e-books rechtstreeks in de Kindle Store. Via de Send to Kindle-dienst kun je ook eigen bestanden naar de e-reader sturen, zoals digitale boeken in het populaire epub-formaat. Andere ondersteunde bestandsformaten zijn onder meer pdf, mobi, docx en jpeg. Je kunt ook nog luisterboeken afspelen. Koppel in dat geval een draadloze koptelefoon via bluetooth.

©Maikel Dijkhuizen

De configuratie van de Kindle Colorsoft Signature Edition is zo gepiept.

7inch-kleurenscherm

De hamvraag is natuurlijk of een kleurenscherm op dit Kindle-product de hoge aanschafprijs rechtvaardigt. Een lastige kwestie, want de huidige generatie e-ink-kleurenschermen oogt toch wat flets. Er is weliswaar een instelling om een levendige kleurenstijl te activeren, maar het verschil is minimaal. Wel ziet de bibliotheek met alle gekleurde boekenkaften er aantrekkelijker uit. Daarnaast komt een kleurenscherm goed van pas bij het lezen van stripboeken, tijdschriften en kranten. De Colorsoft Signature Edition geeft afbeeldingen en foto's in een redelijke kwaliteit weer, al zijn de beelden ietwat korrelig. Verder pas je naar eigen wens de warmte van het scherm aan. Hierbij houdt de e-reader op jouw verzoek rekening met de zonsondergang en -opgang. Tot slot zijn de hoge contrastwaarden van dit scherm een voordeel.

©Maikel Dijkhuizen

Bekijk boekenkaften in kleur!

Hoog leescomfort

Het scherm heeft een matte afwerking, zodat je comfortabel buiten kunt lezen. Zelfs met fel zonlicht vallen de weerspiegelingen erg mee. Lees je 's avonds, dan komt de automatische schermverlichting goed van pas. Deze functie zit overigens niet op de reguliere Kindle Colorsoft Base Edition. Voor e-readerbegrippen navigeer je snel in boeken en het menu. Hiervoor tik of veeg je op het touchscreen. Een nieuwe bladzijde opent vrijwel zonder vertraging, zodat je vlot kunt doorlezen. Wil je ondertussen iets online opzoeken? Open dan gewoon de browser en typ een url in de adresbalk. Deze e-reader laadt websites behoorlijk rap.

Een pluspunt is dat dit product voldoet aan de IPx8-norm. Je kunt dus gerust e-books in bad lezen, want de behuizing is waterdicht. Dankzij de lange accuduur hoef je het apparaat waarschijnlijk pas na een paar weken of zelfs enkele maanden op te laden.

©Maikel Dijkhuizen

Dankzij de geïntegreerde browser kun je er ook websites mee bezoeken.

Amazon Kindle Colorsoft Signature Edition kopen?

Als je naast boeken ook graag kranten, tijdschriften en stripboeken op een e-reader leest, is de Kindle Colorsoft Signature Edition zeker het overwegen waard. Je bekijkt dan namelijk foto’s en afbeeldingen in kleur. Vergeleken met een smartphone- of tabletscherm zijn de kleuren wel veel fletser. Behalve dat en de hoge adviesprijs valt er verder weinig op deze e-reader aan te merken. Hij is namelijk snel, gebruiksvriendelijk en comfortabel. Kortom, een aanrader!

▼ Volgende artikel
TP-Link breidt WiFi 7 uit naar buiten met Deco BE25 Outdoor
Huis

TP-Link breidt WiFi 7 uit naar buiten met Deco BE25 Outdoor

TP-Link heeft de Deco BE25 Outdoor aangekondigd, een weerbestendige Mesh wifi-router met wifi 7 die speciaal ontworpen is om het WiFi-netwerk eenvoudig uit te breiden naar de tuin. De router biedt een oplossing voor het probleem dat goed geïsoleerde ramen en muren het wifi-signaal vaak blokkeren, waardoor internetgebruik in de tuin vaak problematisch is.

De Deco BE25 Outdoor kan naadloos worden toegevoegd aan een bestaand Deco-netwerk, ongeacht of je al een wifi 5, 6 of 7-set gebruikt. Via de Deco-app is het apparaat met enkele klikken toe te voegen, waarna alle Deco apparaten één netwerk vormen met één naam en wachtwoord. Tot 10 Deco apparaten kunnen aan elkaar worden gekoppeld voor één groot WiFi-netwerk. Het apparaat is ook te gebruiken als losstaande router of als access point naast een bestaand netwerk van een ander merk.

De Deco-apparaten vormen samen één netwerk, met één naam en één wachtwoord, waardoor je in en om het huis stabiele wifi hebt. De router beschikt over een ingebouwde voeding en kan direct in een stopcontact worden gestoken of via Power over Ethernet (PoE) worden gevoed via een van de twee 2,5Gbps netwerkaansluitingen. De verbinding met een bestaand Deco-netwerk kan zowel via ethernetkabel als draadloos.

Met wifii 7 BE3600 haalt de router snelheden tot 3,6Gbps. Dankzij nieuwe wifi 7-technologieën zoals Multi Link Operation, 4K-QAM en 160Mhz brede kanalen levert het apparaat volgens TP-Link goede prestaties in de tuin. De router wordt geleverd met montagemateriaal en kan aan een muur of paal worden bevestigd of los worden neergezet.

Uiteraard ook met AI

De ingebouwde AI-Driven Mesh technologie stemt het wifi-netwerk automatisch af op de omgeving door patronen te herkennen, netwerkbelasting in kaart te brengen en gebruikers te verbinden met het optimale WiFi-punt. Voor de beveiliging maakt de router gebruik van WPA3 encryptie en TP-Link HomeShield, waarmee onder meer ouderlijk toezicht kan worden ingesteld.

Beschikbaarheid en prijzen

De TP-Link Deco BE25 Outdoor is direct beschikbaar voor een adviesprijs van 149 euro.