De warmte van de fusiereactor wordt gebruikt om een stoomturbine aan de gang te krijgen, heel ouderwets. (afb: Lockheed Martin)

Kernfusie is een prachtige techniek met gevaarlijke kanten en een constante: het duurt al tientallen jaren nog vijftig jaar voor we de techniek ook daadwerkelijk voor de energie-opwekking kunnen gebruiken. Aan die laatste constante dreigt nu geknabbeld te worden. Skunk Works, onderdeel van vliegtuigfabrikant Lockheed Martin, schijnt een nieuwe fusiereactor te hebben ontworpen, die met een jaar of tien ook in de praktijk kan worden toegepast.

Het verhaal komt uit het blad Aviation Week. Dat schijnt toegang te hebben gehad tot dit diep geheime project en gepraat te hebben met Thomas McGuire, hoofd van de afdeling ‘revolutionaire technologie’ van Skunk Works. Daar hebben ze een fusiereactor ontworpen die afwijkt van de aloude Russische tokamak-reactor. Een groot probleem bij kernfusie is dat de temperaturen vreselijk hoog zijn, hoger dan alle aardse materialen aan kunnen. Daarom moet dat hete plasma worden ‘opgesloten’ in een sterk magneetveld. Dat kost een hoop energie en maakt het moeilijk een rendabele fusiereactor te maken (nog steeds gaat er bij experimenten met kernfusie meer energie in dan dat er uit komt).
De compacte fusiereactor van Skunk Works (vieze naam) heeft het ‘plasmaprobleem’ heel anders opgelost dan de Russen met hun tokamak (de technologie waar nu nog op gegokt wordt). De Skunk-reactor heeft een buisachtig ontwerp. Daardoor kan die 10 keer kleiner zijn dan de tokamak-reactor bij eenzelfde energieopbrengst. Het bedrijf beweert dat het systeem, dat werkt met supergeleidende magneten, het plasma effectief opsluit. De ITER, die grote proefreactor die op het ogenblik gebouwd wordt in het Franse Cadarache, zal een thermisch vermogen krijgen van 500 MW. Die nog steeds experimentele reactor is ontworpen volgens de richtlijnen van de tokamak-technologie en zal naar verwachting in 2020 in actie komen. Volgens de revolutionaire ontwerpers van Skunk Works is hun, veel compactere fusiereactor, geschikt voor elk energievragend systeem: van vliegtuigmotor tot energiecentrale.
Hoe Skunk Works het plasmaprobleem oplost is (mij) niet bekend. Het bedrijf is ervan overtuigd dat het systeem werkt en dat na vijf generaties proefreactoren het echte werk kan beginnen. Elke generatie kost, denken ze bij Skunk Works, een jaar. Over vijf jaar zou dan een functionele proefreactor gebouwd kunnen worden van 100 MW met de afmetingen van een kleine gasturbine.
Science meldt in een reactie dat er op 8 oktober drie Amerikaanse patenten zouden zijn gedeponeerd, waarin meer details over de reactor worden onthuld. De reactor schijnt er wat ingewikkelder uit te zien dan uit de tekening blijkt. Er schijnt ook iets als een magnetische spiegel aan beide einden van de reactor te zijn aangebracht. Alles is bedoeld om dat hete plasma netjes op te sluiten. Een van de problemen volgens de deskundigen die Science gesproken heeft zouden de supergeleidende elektromagneten kunnen zijn. Die supergeleiders zouden kunnen worden verwoest door de energierijke neutronen die bij de fusiereactor vrijkomen. Extra afscherming van die elektromagneten zou de grootte van de reactor aanzienlijk vergroten: geen 7 m zoals het bedrijf zegt, maar 18 m in doorsnee.

Ik moet het allemaal nog zien en, o ja, al die warmte van die fusiereacties wordt gebruikt om, heel ouderwets, een potje water te koken en met die stoom een elektromagnetische spoel aan het draaien te krijgen. Hoezo revolutie?

Bron: de Morgen (aangepast 20 oktober 2014)