Kernfusie ( informatief )

.

( versie: 005 op 06-05-2023 versie: 001 op 16-11-2021 )

.

.

.

.

.

.

Kan Kernfusie als energiebron zonder CO2 uitstoot en met weinig kernafval in 2063 effectief beschikbaar zijn ?

.

.

.

Kernfusie effectief beschikbaar in 2063 ?

Als het ons lukt om over 20 jaar, in 2043 Kernfusie als proces rendabel te hebben gerealiseerd. Dan kunnen we vervolgens in de 10 jaar daarna dit proces verder ontwikkelen naar een gewenste schaalgrootte en met materialen van de reactor met een levensduur van 30 of 40 jaar, dus in 2053. Om vervolgens de benodigde centrales te bouwen in de daarop volgende 10 jaar.

Dan zouden we wellicht in 2063 een aantal operationele Kernfusie centrales kunnen hebben staan om circa 30% van de benodigde energieopwekking in de vorm van elektriciteit te kunnen realiseren. Daarvoor is wel nodig dat we een ambitieus meerjarenplan maken om dit te realiseren.

.

.

Om dit als streefdoelstelling na te kunnen streven is naar schatting een budget benodigd van circa XY Miljoen euro per jaar.

.

.

.

Kernfusie onderzoek

• er wordt momenteel onderzoek gedaan naar Kernfusie
  • onder anderen aan de TU Eindhoven en de Universiteit Twente
• er resteert hierbij veel minder kernafval, dat ook veel minder lang radioactief blijft
  • tritium is het radioactieve afval en heeft een halfwaardetijd van circa 12,32 jaar
  • tritium blijft dus nog ongeveer 123 jaar radioactief
    • bron Wikipedia: https://nl.wikipedia.org/wiki/Tritium
• het is momenteel nog niet rendabel: het kost teveel energie om kernfusie te laten plaatsvinden
• het gaat nog vele tientallen jaren aan onderzoek en ontwikkeling vergen voordat een doorbraak verwacht wordt
• het onderzoek wat aan de TU Eindhoven wordt gedaan maakt onderdeel uit van het internationaal project ITER ( Internationale Thermonucleaire Experimentele Reactor )
  • gevestigd in Zuid-Frankrijk
  • deze kernfusie reactor is ontworpen om een 10-voudige vermogensvermenigvuldiging te realiseren en te opereren op 500 MegaWatt-niveau
• voor het onderzoek wordt gezocht naar een hittebestendig materiaal voor de wand van het reactorvat waarin de kernfusie plaats kan vinden
• zo wordt er ook gekeken naar het toepassen van wolfraam, wat een smeltpunt van 3422 graden Celsius heeft
• de wand wordt gemaakt van vloeibaar metaal, wat als voordelen heeft:
  • het vloeibare metaal kan niet scheuren of barsten door de hitte
  • als er wat vloeibaar metaal verloren gaat door verdamping dan kan dat gemakkelijk worden aangevuld
• bij een kernfusie reactie wordt gebruik gemaakt van “plasma”
  • dit is een gas dat bestaat uit positief geladen atoomkernen en negatieve vrije elektronen, dit is een plasma, ook wel de ‘vierde aggregatietoestand’ genoemd ( bron: Wikipedia )
• aan de TU Eindhoven doen ze voornamelijk onderzoek naar:
  • het 3D-printen van wolfraam, met een sponsachtige structuur
  • en er wordt een grote plasma-opstelling gebouwd om een prototype te kunnen testen van een 3D-print van wolfraam, deze opstelling wordt gebouwd bij DIFFER. Het prototype wordt dan beschoten door plasma en ervaart dan bijna dezelfde condities als in een echte fusiereactor
• de kernfusie reactor, de JET, in Engeland, vlakbij Oxford, heeft eind 2021 een nieuw record gevestigd. In vijf seconden lang kernfusie kwam 59 megajoule aan energie vrij. Het recordplasma werd eind december 2021 gemeten in de Joint European Torus ( JET ) in Culham nabij Oxford. Daar vond kernfusie plaats in een plasmamengsel van deuterium en tritium, twee isotopen van waterstof. Het vorige record stamde uit 1997.

.

.

Aanvullende info op Wikipedia : https://nl.wikipedia.org/wiki/Kernfusie

. . . .

.

Enkele artikelen voor aanvullende informatie

.

.

Artikel: https://www.deingenieur.nl/artikel/voorganger-van-kernfusiereactor-iter-vestigt-nieuw-record

.

.

. . . . Kernfusie project ITER in Zuid-Frankrijk

Artikel: https://www.rtlnieuws.nl/tech/artikel/5287100/kernfusie-iter-jet-energie

Artikel: “De grote beloftes van Kernfusie”

https://www.differ.nl/sites/default/files/images/news/NRC%20Kernfusie_23022019.pdf

.

.

Artikel: “Kernfusie, Toekomstmuziek”

. . . . . . . . https://www.hier.nu/themas/klimaatwoordenboek/kernfusie-toekomstmuziek

.

.

.

video: https://www.evajinek.nl/video/fragmenten/video/5251969/de-energie-van-de-toekomst-kernfusie

link voor meer info TU Eindhoven : https://www.tue.nl/nieuws-en-evenementen/nieuwsoverzicht/21-05-2021-25-miljoen-voor-hittebestendige-reactorwanden-met-vloeibaar-metaal/

( bronnen: wikipedia, www.tue.nl, www.DIFFER.nl en tv-programma Jinek van datum 3 september 2021 met een jonge onderzoeker en de heer Prof. dr. Marcel Levi ( voorzitter Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek ( NWO )))

Het budget dat beschikbaar is voor onderzoek en ontwikkeling zou verhoogd moeten worden, vinden wij, om de ontwikkeling van de Kernfusie als energie-generator te versnellen. Dit zodat we in de toekomst Kernfusie als energiebron kunnen inzetten om daarmee elektriciteit op te wekken. Dit is van groot belang, omdat dit een volledig schone energiebron is.

Het huidige budget bedraagt …………. ?

Kernfusie is in de natuurkunde het samensmelten van atoomkernen, waarbij een zwaardere atoomkern met een hoger atoomnummer (en dus een ander chemisch element) wordt gevormd. Als lichte atomen zoals deuterium, een isotoop van waterstof, samensmelten, is de natuurkundige wet van behoud van massa niet van toepassing, omdat een deel van de interne bindingsenergie vrijkomt. Deze bindingsenergie maakt een meetbaar deel uit van de massa van een atoomkern, in overeenstemming met Einsteins formule: E = mc² (massa en energie kunnen in elkaar worden omgezet). De nieuwgevormde atoomkernen zijn hierdoor samen lichter dan de som van de massa’s van de oorspronkelijke lichte kernen. Omdat de vrijgekomen energie gelijk is aan de verloren bindingsenergie, blijft bij kernfusie de wet van behoud van energie wel gelden. ( bron: Wikipedia )

Kernfusie link naar Wikipedia: https://nl.wikipedia.org/wiki/Kernfusie

Op de zon vind ook continu kernfusie plaats.