Onbeperkte ‘schone’ energie

Zou het niet geweldig zijn dat we gebruik zouden kunnen maken van een onuitputtelijke energiebron zonder dat dit belastend is voor het milieu?

DOOR DRS. ROBERT DE JONG


De Zon is het voorbeeld voor ons. De Zon brand naar schatting zo’n 10 miljard jaar op waterstof. Het verbrand daarbij waterstof in het zwaardere helium4. De tank van waterstof in het centrum van de Zon is op dit moment naar schatting voor 50% opgebrand. Er is dus nog 5 miljard jaar te gaan voor de Aarde om van deze warmteproductie gebruik te maken. Daarna gaat het heel koud worden hier.

Zo zou je een 3D Dyson-sfeer om de Zon kunnen bouwen om al dat zonlicht op te vangen. Echter is de mensheid als beschaving daar niet toe in staat. Als je dit op de afstand van de Aarde zou doen, dan zou de diameter van deze invangende Dyson-sfeer 300 miljoen kilometer worden. Dat is voor ons als beschaving teveel gevraagd.

Een ander idee ontstond een jaar of 40 geleden om de Zon dan maar na te bouwen op Aarde. De omvang is veel kleiner. Deze zon-machine is dan ook in de buurt om onderhoud op te verrichten. Dat lukt ons steeds beter. In Zuid-Frankrijk wordt er een zogenaamde Tokamak gebouwd genaamd ITER (www.iter.org), en in Korea (KSTAR) is er eentje al 20 jaar operationeel. De hoogte van de KSTAR is een meter of 30. Die laatste had al het wereldrecord om 8 seconde de Zon na te doen (2019), maar nu kwam het nieuws naar buiten dat dit met succes verlengd is tot 20 seconde (dec 2020).

Je moet daarbij weten dat zelfs diamant smelt bij 2500 graden en de KSTAR is 100 miljoen graden heet aan de binnenkant. Ter vergelijk de Zon is 1½ miljoen graden heet. Ofwel je moet maatregelen treffen om de wand van de reactor niet te laten smelten. Dat doen ze door heel ijl gas toe te passen en dit gas op te sluiten in sterke magneetvelden. En anders smelt de wand ter plekke. In de praktijk is deze machine ook niet geheel milieuvriendelijk want je moet een kernsplitsing op gang brengen om daarmee de kernfusie bij 100 miljoen graden te starten. Die kernsplitsing veroorzaakt dan toch weer radioactief materiaal ook als is dat zeer veel minder dan bij een kernsplitsing-reactor zoals we die al lang kennen op Aarde. Maar een meltdown is niet mogelijk.

kstar a

Ik verwacht persoonlijk dat deze miljarden investeringen nooit terugverdiend gaan worden, of dat het over 2 generaties gaat lukken. ITER is ongeveer 100x groter qua volume dan KSTAR en biedt mogelijkheden om herhalend de fusie draaiend te houden door de temperatuur in takt te houden door herhaalde kleine kernsplitsingen in deze aanstaande zonnabootser. Het grootste probleem is de opsluiting. Hou het van de wand af! Als ITER veel beter blijkt dan KSTAR dan moet er daarna een nog grotere machine gebouwd gaan worden behorend bij een nog grote budget wat terugverdiend moet worden. De toekomst zal het leren. Dat heb je nu eenmaal bij fundamenteel wetenschappelijk onderzoek. Daarvan laat de uitkomst zich niet dirigeren.



Robert de Jong studeerde van 1982 tot en met 1988 Astronomie aan de Universiteit van Utrecht. Nadat hij zijn opleiding heeft voltooid neemt zijn carrière een verrassende wending en kiest hij voor de ICT.  Zijn liefde en passie voor het vak Astronomie heeft hij echter nooit verloren. In 1998 start hij samen met een aantal waarneem vrienden Sterrenvereniging Astra Alteria in Putten. Al snel neemt hij de rol van Voorzitter voor zijn rekening en in die hoedanigheid probeert hij het prachtige vak sterrenkunde voor een groter publiek toegankelijk te maken. Sinds augustus 2020 is hij erelid van Sterrenvereniging Astra Alteria.

Afdrukken