Aan het MIT is een nieuw model kernreactor ontwikkeld die binnen tien jaar veilig en goedkoop grote hoeveelheden elektriciteit zou moeten produceren. Is dit de grote doorbraak in de kernenergie?

Wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben een nieuwe kernreactor ontwikkeld met de naam ARC; een speelse verwijzing naar de energiebron van het pak van Iron Man die staat voor affordable, robust, compact. Volgens hen zal dit ontwerp het formaat, de kosten en de complexiteit van kerncentrales radicaal terugdringen. Het model zou tot tien keer meer energie produceren dan andere reactoren van vergelijkbaar formaat, aldus de berekeningen van MIT. De ontwikkeling van de ARC staat nog in de kinderschoenen, maar betekent volgens de ontwerpers een doorbraak in de kernfusiewetenschap.

Rendabel

Kernfusie geldt als het meest aantrekkelijke alternatief voor de onvoorspelbare en soms riskante methode van kernsplijting. In plaats van atomen te splitsen, worden deze bij kernfusie samengesmolten, waarbij enorme hoeveelheden energie vrijkomen. Naast de relatieve schoonheid – er wordt nauwelijks radioactief afval geproduceerd – onderscheidt de methode zich in stabiliteit en veiligheid.

Tot nog toe leek een rendabele toepassing van kernfusie echter iets van de toekomst. Het bijeenhouden van het plasma, dat temperaturen van honderden miljoenen graden Celsius bereikt, kost momenteel meer energie dan het oplevert. Met hun ontwerp geloven de wetenschappers echter een commercieel rendabele reactor te kunnen verwezenlijken binnen tien jaar. Dankzij nieuwe supergeleiders zou de ARC in staat zijn om de kracht van magnetische velden dermate te vergroten dat dezelfde hoeveelheid energie straks met een veel kleinere en goedkopere reactor kan worden geproduceerd.

Vooralsnog is de ARC niet meer dan een concept, getest met computermodellen maar niet in de praktijk. Niettemin baseert het ontwerp zich grotendeels op bestaande technologieën waarvan de werking is bewezen, zo stellen de MIT-wetenschappers.

Stevige claims

Volgens Marco de Baar, hoofd kernfusie van onderzoeksinstituut DIFFER, is het optimisme van de MIT-wetenschappers wat voorbarig. “Laat ik voorop stellen dat ik het fantastisch vind dat mensen werken aan nieuwe concepten voor kernfusie”, benadrukt De Baar. “Maar de onderzoekers doen veel stevige claims die eerst moeten worden bewezen.”

Zo is het onzeker hoe de materialen van de supergeleiders zich zullen gedragen bij straling. “De ARC belooft een zeer goede fusieperformance, maar we hebben geen ervaring met dergelijke magnetische kracht.” Totdat de onderliggende aannames zijn bewezen, ziet De Baar geen reden voor kernfysici om het model van MIT over te nemen.

Lees ook over eerder onderzoek dat een belangrijke drempel zou verklaren waar je bij kernfusie mee te maken krijgt, en over een vorig jaar geclaimde kernfusiedoorbraak van Lockheed Martin.

Bronnen: Fusion Energy and Design, MIT News, ScienceAlert

Beeld: B.N. Sorbom e.a./Fusion Energy and Design