"Ook in ontwikkelfase fusie liggen kansen"
Het zal nog enkele tientallen jaren duren voordat kernfusie een bijdrage kan leveren aan de energievoorziening. Maar volgens professor Tony Donné, hoofd fusie-onderzoek van het Dutch Institute for Fundamental Energy Research (DIFFER), moeten Nederlandse bedrijven daarom niet aan de zijlijn blijven staan.
Over kernfusie horen we niet zoveel in de discussie over energietransitie, onder meer omdat het zich nog in een experimenteel stadium bevindt. "Iedere energiebron heeft ongeveer 40 jaar nodig van onderzoek naar nettoproductie", legt professor Donné uit. "Dat gold voor kernsplijting, windenergie en voor zonnecellen. Die laatsten zitten nog middenin die ontwikkelfase. Kernfusie is daarop geen uitzondering, maar heeft als nadeel dat het geen kleinschalige projecten zijn, zoals bij wind of zonne-energie. Het is dus minder gemakkelijk om te laten zien dat je met fusie elektriciteit kunt opwekken." Kernfusie vindt plaats in grote reactoren, gebruikmakend van een eenvoudig principe: "Je versmelt twee isotopen van waterstof met elkaar en daar komt een hoop energie bij vrij, in de vorm van warmte. Die zet je met een eenvoudige stoomturbine om in elektriciteit. Een dergelijke fusiereactie komt ook in de zon voor, maar om dat op aarde na te bootsen heb je temperaturen nodig van rond de 100 miljoen graden."
Eerste experimenten
Dat lijkt onvoorstelbaar, maar technisch is dat heel goed mogelijk, zoals is gedemonstreerd in de meest succesvolle proefreactor ter wereld, de JET in Oxford. Daar moest echter nog wel meer energie in worden gestopt dan er uit kwam. Vrijwel al het kernfusieonderzoek is nu gericht op de ITER-onderzoeksreactor die in Zuid-Frankrijk wordt gebouwd, een project waar vele landen aan meedoen. Donné: "ITER wordt ontworpen voor een vermogensversterking van 10. Er moet 500 megawatt uitkomen met een input van 50 megawatt. Het is de bedoeling is dat de eerste experimenten in 2020 plaatsvinden, maar het zal enkele jaren duren voor we op vol vermogen zitten."
Het is nog een echte onderzoeksmachine met veel meetapparatuur, die plasmapulsen maakt van maximaal een kwartier. Daarom produceert de reactor nog geen elektriciteit voor het hoogspanningsnet. De volgende stap zijn demonstatiereactoren. "Dan praat je over een apparaat dat we pas in 2035-2040 zullen zien, een machine die 50 procent beschikbaarheid heeft en die 2 gigawatt oplevert. Hoewel die al aan het net zullen leveren, zijn het nog geen commerciële reactoren. Daarvoor heb je toch een beschikbaarheid nodig van 90-95 procent."
Onderzoeksbudget
ITER kost enkele miljarden, maar vergeleken bij wat er in wind- en zonne-energie omgaat wordt er aan ontwikkeling van kernfusie wereldwijd niet zo veel uitgegeven. Donné: "Alles loopt op het moment via ITER, maar als dat een succes is, ga ik er van uit dat er meerdere demo's komen, vijf tot zeven. Ik kan me voorstellen dat als politici zien dat het werkt, ze ook meer budget beschikbaar maken. En misschien zelfs elektriciteitsbedrijven, maar voor hen is het nu nog te ver weg."
Het overheidsgeld dat in ITER wordt gestopt stroomt volgens Donné via het bedrijfsleven weer terug naar de deelnemende landen, omdat de kosten voor ITER vooral bouwkosten zijn. Ook Nederlandse bedrijven kunnen daar een graantje van meepikken. Donné is programma-directeur van ITER-NL, het samenwerkingsverband van kennisinstellingen dat Nederlandse bedrijven voorbereidt op deelname aan ITER: "Voor de BV Nederland kunnen die ITER-opdrachten heel gunstig zijn. Industrieën die aan ITER meedoen, kunnen een mooie spin off hebben in andere sectoren. Er is een Nederlands bedrijf dat op zich niet zo veel gescoord heeft bij de ITER, maar wel als spin off nu de cockpit van de Airbus 380 gaat maken. Dat is een miljoenenopdracht voor tientallen jaren." Verder leveren de Nederlandse kennisinstituten een bijdrage die van fundamenteel belang is voor ITER: "We werken in internationale consortia aan een tweetal wetenschappelijke meetapparaten. Daarnaast ontwikkelen we apparatuur om het plasma te verhitten en te stabiliseren."
Links:
Website van het internationale ITER-project
De huidige recordhouder fusie-energie is de Europese reactor JET
Het consortium ITER-NL helpt Nederlandse industrie bij het verwerven van van bouwopdrachten voor ITER
Publieksinformatie en onderwijsactiviteiten over kernfusie
Volg ons op Twitter: @energiepodium