Kernfusie aan de Oostzee

Innovatie Attaché Berlijn
Martien van der Burg, 20 april 2014, meer informatie: www.ianetwerk.nl
Kernfusie aan de Oostzee
Na een bouwperiode van bijna tien jaar vond 20 mei 2014 de openingsceremonie
plaats van een innovatieve, nieuwe kernfusieopstelling in Duitsland. Bij de
ingebruikname zal de Wendelstein 7-X s ’werelds grootste installatie van het
stellaratortype zijn, en gebruikt worden voor verder onderzoek naar de
levensvatbaarheid van dit type ontwerp. De verwachting is dat het eerste plasma
over ongeveer een jaar kan worden geproduceerd.
Photo: IPP, Jürgen Peters.Op 20 mei 2014 vond de openingsceremonie plaats, waaraan o.a.
minister Wanka van Onderwijs en Wetenschap deelnam.
Na een bouwperiode van bijna tien jaar vond 20 mei 2014 de openingsceremonie plaats van
een innovatieve, nieuwe kernfusieopstelling in Duitsland.
Een onuitputbare bron van energie, die bovendien het milieu niet belast en slechts een zeer
geringe hoeveelheid radioactief afval oplevert. Dat is de belofte van kernfusie, het proces
wat zich al ruim 4.7 miljard jaar in de kern van de zon voltrekt bij een temperatuur van
ongeveer 15 miljoen graden. Een gram reactorbrandstof kan een hoeveelheid energie
produceren die vergelijkbaar is met het verstoken van 11 ton kolen. Gezien deze voordelen
is het geen wonder dat onderzoekers al decennialang proberen dit proces op aarde te
repliceren.
In de kernfusie zoals die op aarde wordt geprobeerd na te bootsen, botsen deeltjes
deuterium en tritium (twee verschillende waterstofisotopen) op hoge snelheid op elkaar.
Hierbij ontstaan een heliummolecuul en een hoogenergetisch, los neutron. In vergelijking
met de processen in de zon stellen de condities op aarde andere, aanvullende eisen aan
kernfusie. Zo ontbreekt op aarde de enorme druk die in de zon wel aanwezig is. Om de
waterstofisotopen toch voldoende energie te geven voor een succesvolle kernfusie is daarom
een temperatuur noodzakelijk die nog vele malen hoger is dan in de kern van de zon. De
-----NOST Germany | Embassy of the Kingdom of the Netherlands
Klosterstraße 50, 10179 Berlin, Germany | T:+49-30-209-560| F: +49-30-209-56441 | [email protected]
hoogenergetische waterstofisotopen vormen voorafgaand aan de reactie samen het
zogeheten ‘plasma’. Het creëren en in stand houden van zulk plasma is op aarde moeilijk,
aangezien contact met andere materie het plasma vrijwel direct zal afkoelen. Daarom kan
het plasma (dat bestaat uit geladen isotopen) op aarde enkel langdurig kunnen bestaan
wanneer het door magneetvelden in een ringvormig traject wordt ‘gevangen’.
Wetenschappers van het Max Plank Institute for Plasma Physics (IPP) onderzoeken kernfusie
en de eigenschappen van het plasma. Het IPP is het enige onderzoeksinstituut ter wereld dat
zich daarbij richt op de twee meest veelbelovende kernfusiecentrale-ontwerpen: de tokamak
(hier draait het plasma in simpele cirkel) en de stellarator (hier draait het plasma in een
‘kronkelende’ cirkel). In vergelijk met het tokamak-ontwerp zijn centrales met stellaratorontwerp door hun onregelmatige vorm veel moeilijker te ontwerpen en bouwen. Het ontwerp
biedt echter ook voordelen: zo kan een centrale van het stellarator-type theoretisch continu
operationeel zijn, dit in tegenstelling tot tokamak-centrales.
‘Kronkelende’ Stellaratorvorm
In het Oost-Duitse plaatsje Greifswald wordt daarom gebouwd aan de Wendelstein 7-X
stellarator. Het IPP beschikt in Garching, nabij München, daarnaast over een experimentele
tokamak-installatie. Bij de ingebruikname zal de Wendelstein 7-X s ’werelds grootste
stellarator zijn, en gebruikt worden voor verder onderzoek naar de levensvatbaarheid van dit
type ontwerp. Met een openingsceremonie op 20 mei 2014 werd een jarenlange periode van
ontwerpen, productie en installatie afgerond (de daadwerkelijke bouw begon in 2005). Het
IPP had oorspronkelijk enkel een instituut in Beieren maar deze tweede locatie in Greifswald,
ruim 800 km van Garching, werd in 1994 betrokken in het kader van het ‘Aufbau Ost’ –
programma, waarmee economische ontwikkeling in Oost-Duitsland werd nagestreefd. Begin
mei werd de ‘schil’ van de installatie gesloten. Inmiddels is men begonnen met het
voorbereiden van het opstarten van de installatie, en worden de verschillende subsystemen
(de vacua, het koelingssysteem, het magnetisch veld etc.) getest. De verwachting is dat het
eerste plasma over ongeveer een jaar kan worden geproduceerd.
Tokamakvorm
-----NOST Germany | Embassy of the Kingdom of the Netherlands
Klosterstraße 50, 10179 Berlin, Germany | T:+49-30-209-560| F: +49-30-209-56441 | [email protected]
De kosten voor het project bedroegen ongeveer 370 miljoen euro. De Duitse federale
regering, deelstaat Mecklenburg-Vorpommern en de EU droegen het grootste deel hiervan.
In Nederland houdt het FOM-instituut Differ (Dutch Institute for Fundamental Energy
Research) zich bezig met het onderzoeken van het opwekken van duurzame energie door
kernfusie.
Bronnen

http://www.ipp.mpg.de/16900/w7x
-----NOST Germany | Embassy of the Kingdom of the Netherlands
Klosterstraße 50, 10179 Berlin, Germany | T:+49-30-209-560| F: +49-30-209-56441 | [email protected]

Download Report