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
Maakt je blender lawaai? Zo los je het op
© InsideCreativeHouse
Huis

Maakt je blender lawaai? Zo los je het op

Een blender of een keukenmachine maakt geluid, dat is nu eenmaal zo. Er zitten bewegende onderdelen in, en er komt flink wat kracht bij kijken. Maar wat als je blender meer lawaai maakt dan zou moeten? Gelukkig kun je dat vaak zelf oplossen. Hier lees je hoe.

In dit artikel lees je:

  • Waarom je blender zo'n herrie maakt
  • Dat dat eigenlijk best logisch is
  • Dat je er (misschien) toch iets aan kunt doen

Lees ook: 9 dingen die je óók met je blender kunt maken

Waarom maakt mijn blender lawaai? 

De messen van een blender draaien doorgaans in de rondte met zo'n 20.000 toeren per minuut – bijna tien keer zo veel als de wielen van je auto als je lekker aan het cruisen bent. Geen wonder dus dat daar wat geluid bij komt kijken. 

Oudere blenders maken vaak meer lawaai dan nieuwe, en hoe langer je je blender hebt, des te meer geluid hij gaat maken, omdat de onderdelen verouderd raken. Daar is verder weinig aan te doen, behalve een nieuwe blender kopen. 

Stille blenders

Er zijn steeds meer stille blenders op de markt, al blijven ze natuurlijk altijd geluid maken. Doorgaans geldt dat hoe krachtiger het model, des te hoger de geluidsproductie. Denk dus goed na of je wel de krachtigste blender nodig hebt, of dat je het met een simpeler – en stiller! – model af kan. 

Fabrikanten doen er ook steeds meer aan om het geluid tegen te houden, bijvoorbeeld door een geluidsreductiesysteem en een slimme vorm van de messen en de glazen kan. Nieuwer is niet altijd beter, maar in dit geval vaak wel. 

©HP

Resonantie

Een van de hoofdredenen van een luide blender is de resonantie in de rest van je keuken. Probeer je blender maar eens op te tillen tijdens het blenden: dan hoor je meteen een stuk minder. Dat komt doordat het geluid doordreunt in het keukenblad, of zelfs in de muren waar de blender bij in de buurt staat. 

Zorg er dus voor dat de blender zo vrij mogelijk staat, niet tegen de muur en er ook niet vlakbij. Je kunt ook tijdelijk een handdoek of theedoek onder de blender leggen om het doordreunen te voorkomen, al moet je er wel voor zorgen dat het apparaat waterpas blijft staan. 

Veel blenders en keukenmachines hebben zuignappen, zodat ze wel op hun plek blijven staan, maar niet direct met het aanrechtblad in aanraking komen. Dat scheelt ook weer een slok op een smoothie! 

Conclusie

Je blender maakt nu eenmaal geluid, daar is weinig aan te doen. Je kunt het wel binnen de perken houden door te zorgen dat de blender goed waterpas staat en dat alle onderdelen goed schoon zijn. Zet hem niet tegen of in de buurt van de muur, en zet hem eventueel op een handdoek of theedoek om de ergste trillingen te voorkomen. En anders kun je natuurlijk altijd op zoek gaan naar een nieuwe, stille blender.

▼ Volgende artikel
Dit zijn de 4 beste alternatieven voor Google Maps
© Kaspars Grinvalds - stock.adobe.com
Huis

Dit zijn de 4 beste alternatieven voor Google Maps

Google Maps is een veelgebruikte navigatie-app binnen zowel Android als iOS. Veel mensen zijn inmiddels gewend aan die app en hebben geen behoefte aan alternatieven. Maar als je om je heen kijkt, zijn er genoeg kaarten-apps die de moeite waard zijn.

In dit korte overzicht zetten we vier apps in het zonnetje. Mocht je Google Maps zat zijn, of minder van Google afhankelijk willen zijn, dan kun je één van de onderstaande apps uitproberen:

  1. Here WeGo
  2. Apple Maps
  3. Waze
  4. OsmAnd

Ook interessant: Maak kennis met Waze: een slim alternatief voor Google Maps

Google Maps is inmiddels meer dan alleen een app voor het navigeren. Je kunt er eveneens informatie over je omgeving of buurt mee opzoeken, en zodoende leuke plekjes ontdekken. Ook biedt de app informatie over bijvoorbeeld files en de luchtkwaliteit. Daarnaast laten mensen er zelf recensies en foto's op achter, waardoor je nog een beter beeld krijgt van wat er in jouw omgeving gebeurt. En vergeet de Steet View-functie niet om een omgeving elders op de wereld te verkennen.

Maar dit is natuurlijk niet de enige dienst die je op deze manier op je smartphone kunt gebruiken. In dit artikel bieden we vier alternatieven voor Google Maps aan.

GRATIS OF BETAALD? Alle apps die we in dit artikel noemen zijn gratis te gebruiken. Alleen in het geval van OsmAnd kun je eventueel kiezen voor een abonnement, met prijzen variërend van 1,82 tot 39,99 euro.

1- Here WeGo

De eerste app in dit korte lijstje is Here WeGo. Dit is een gratis te downloaden app, die in de basis hetzelfde doet als Google Maps – maar dan zonder Google. Je hebt toegang tot verschillende soorten navigatieopties, zoals wandelen, met de auto of het ov, en kunt directies opvragen die je van deur tot deur brengt. Daarnaast zijn er allerlei mogelijkheden waarmee je de reis, ongeacht het voertuig, personaliseert. Zo kun je kiezen voor de snelste of de kortste route (het verschil zit hem in snelheid) en of je in realtime omgeleid wil worden wanneer dat nodig is. Zo kan Here WeGo rekening houden met files en eventueel oponthoud. Verder zijn er twee weergavemodi: een zoals in Google Maps en een met een satellietbeeld van de omgeving.

Here WeGo is beschikbaar voor Android en iOS.

Watch on YouTube

🚲Leestip: Ga eropuit! De beste sites en apps voor wandelen en fietsen

2- Apple Maps

We kunnen het ons bijna niet voorstellen dat je dit niet weet als je een iPhone hebt, maar Apple biedt met zijn eigen kaartenapplicatie Apple Maps ook een prima alternatief voor Google Maps aan. Hoewel de software eerder onbruikbaar was, heeft de app de afgelopen jaren flinke sprongen vooruit gemaakt. Had je de app eerder afgeschreven, dan kun je je er nu aan wagen. Net zoals bij andere navigatie-applicaties heb je de keuze uit verschillende reisopties, zoals met de auto, de fiets en bijvoorbeeld een taxi. Apple Maps biedt routenavigatie, locatie delen, plaatskaarten en een interactieve 3D-weergave aan van allerlei omgevingen. Zo krijg je een beter beeld van wat er te beleven valt, of hoe er een stad, dorp of weg vormgegeven is.

Apple Maps is alleen beschikbaar voor iOS.

Watch on YouTube

3- Waze

Mocht je iemand zijn die uit het Google-ecosysteem wil stappen, of minder van Google afhankelijk wil zijn, dan is Waze wellicht niet de beste optie. Google is namelijk eigenaar van deze app. Maar voor andere gebruikers kan dit wel een goed alternatief zijn. Veel van de informatie die Waze presenteert, is namelijk afkomstig vanuit de community. Gebruikers houden andere mensen dus op de hoogte. Daardoor krijg je veel meer updates in realtime over wat er om je heen gebeurt of wanneer je eenmaal de weg op gaat. Ongelukken en dergelijke zijn daardoor geen verrassingen meer. Waze kan bovendien razendsnel andere routes aanbieden, en je kunt van tevoren aangeven dat je bepaalde wegen of gebieden wilt vermijden.

Waze is beschikbaar voor zowel Android als iOS.

Watch on YouTube

4- OsmAnd

OsmAnd is tot slot een navigatieapplicatie die volop gebruikmaakt van opensource-informatie. In dit geval gaat het om de data van OpenStreetMap. Dat is niet het enige dat dit zo'n sterke app maakt. Want OsmAnd legt voornamelijk de nadruk op offline gebruik. Zo kunnen gebruikers niet alleen hun eigen omgeving, maar ook gewoon de kaart van een volledig land offline beschikbaar maken. Dat zal de app dan ook meteen vragen op het moment dat je hem voor het eerst opent. Daardoor kun je niet alleen data besparen, ook heb je gewoon een goede kaart tot je beschikking wanneer je in een gebied bent met slecht internet. Verder is het fijn om te zien dat OsmAnd de basis op orde heeft als het gaat om de interface en navigatieopties. Alle basale functies die je mag verwachten van een kaartenapp zit in OsmAnd, dus je hoeft niets te missen.

OsmAnd is beschikbaar voor zowel Android als iOS.

Watch on YouTube

Liever een losse navigatie voor in je auto?

Voordeel: leidt je niet af met appjes en meldingen