Video

Transcriptie

De fundamentele valuta van ons universum is energie.

Energie zorgt voor licht, zorgt voor onze oogsten, en drijft onze computers aan

We kunnen het op vele manieren bemachtigen:

Fossiele brandstoffen verbranden, atomen splijten of door middel van zonnecellen

Maar aan alles zit een nadeel.

Fossiele brandstoffen zijn erg giftig,

nuclear afval is… Nou ja… Nucleair afval,

en er zijn nog niet genoeg batterijen om zonlicht op te slaan voor regenachtige dagen.

En toch lijkt de zon oneindig veel gratis energie te hebben.

Is er een manier waarop we een zon op de aarde kunnen bouwen?

Kunnen wij een ster in een fles bewaren?

De zon schijnt door nucleaire fusie.

Kort gezegd, fusie is een thermonucleair proces.

Betekende dat de ingrediënten extreem heet moeten zijn,

heet genoeg om de atomen te beroven van hun elektronen.

Hierdoor ontstaat een plasma waarin nucleï en elektroden vrij rondstuiteren.

Omdat protonen allemaal positief geladen zijn, stoten ze elkaar af.

Om deze afstoting te overwinnen

moeten de deeltjes heel snel bewegen.

In deze context betekent heel snel, heel heet.

Wel miljoenen graden.

Sterren spelen vals om deze temperaturen te bereiken.

Ze zijn zo groot dat de druk in hun kernen

de warmte genereert die nodig is om de nucleï samen te persen

totdat ze samensmelten en fuseren

waardoor zwaardere nucleï worden gevormd en in het proces ook energie wordt afgegeven.

Het is deze energie-afgifte die wetenschappers hopen te gebruiken

in een nieuwe generatie van energiecentrales:

de fusiereactor.

Op aarde is het niet mogelijk om deze hardhandige manier toe te passen om fusie te laten plaatsvinden

dus als we een generator willen bouwen die energie opwekt door fusie

moeten we het slim spelen.

Tot op heden hebben wetenschappers twee methodes ontwikkeld

om plasma heet genoeg te krijgen om fusie plaats te laten vinden.

De eerste soort reactor gebruikt een magnetisch veld

om het plasma in een donut-vormige kamer te persen

waar de reacties plaatsvinden.

Deze magnetische begrenzingsreactoren

zoals de ITER reactor in Frankrijk

gebruiken supergeleidende elektromagneten gekoeld met vloeibaar helium

tot een paar graden boven het absolute nulpunt.

Dit betekent dat ze één van de grootste temperatuurverschillen hebben in het bekende universum.

het tweede type, genaamd inertiale begrenzing

gebruikt pulsen van supersterke lasers

om het oppervlak van een eenheid brandstof te verhitten

waardoor het implodeert en een korte tijd heet en dicht genoeg is om te fuseren.

Een van de krachtigste lasers in de wereld

wordt gebruikt voor fusie-experimenten in de National Ignition Facility in de VS.

Deze en vergelijkbare experimenten over de hele wereld

zijn vandaag de dag alleen experimenten.

wetenschappers zijn nog bezig met het ontwikkelen van de technologie.

Alhoewel ze fusie kunnen laten plaatsvinden

kost het momenteel meer energie om de experimenten uit te voeren

dan ze opleveren door fusie.

De methode heeft een lange weg af te leggen voordat het commercieel haalbaar is.

En misschien gebeurt dat ook wel nooit.

Het is misschien gewoon onmogelijk om een winstgevende fusiereactor te maken op aarde.

Maar als we zo ver komen

zou het zo efficiënt zijn dat één glas zeewater

gebruikt kan worden om evenveel energie te produceren als het verbranden van een een vat olie

zonder noemenswaardige afvalstoffen.

Dit is omdat fusiereactoren waterstof of helium als brandstof gebruiken.

En zeewater zit vol met waterstof.

Maar niet zomaar elk waterstofje is geschikt.

Specifieke isotopen met extra neutronen, Deuterium en Tritium,

zijn nodig om de juiste reacties tot stand te brengen.

Deuterium is stabiel en kan in overvloed gevonden worden in zeewater.

Tritium echter, is wat lastiger.

Het is radioactief,

en er zou maar 20kg van kunnen zijn op aarde;

hoofdzakelijk in kernkoppen

waardoor het ongelooflijk duur is.

Dus we zouden een andere fusiemaatje voor Deuterium nodig kunnen hebben, in plaats van Tritium.

Helium-3, een isotoop van Helium, zou een goede vervanger kunnen zijn.

Helaas is dat ook ongelooflijk zeldzaam op aarde.

Maar hier zou de maan het antwoord kunnen bieden.

Gedurende miljarden jaren zouden zonnewinden

enorme voorraden Helium-3 opgebouwd kunnen hebben op de maan.

In plaats van Helium-3 te maken, kunnen we het mijnen.

Als we Helium-3 uit het maanstof zouden kunnen zeven,

hebben we genoeg brandstof om de hele wereld voor duizenden jaren van energie te voorzien.

Nog een argument om een basis op de maan te bouwen, mocht je nog niet overtuigd zijn.

Misschien denk je dat een mini-zon bouwen nog steeds behoorlijk gevaarlijk klinkt.

Maar het zou eigenlijk veel veiliger zijn dan de meeste andere energiecentrales.

Een fusiereactor is niet zoals een kerncentrale,

die voor een kernramp zou kunnen zorgen.

Als de behuizing niet meer zou werken, zou het plasma uitzetten en afkoelen

en zou de reactie aflopen.

Kortom, het is geen bom.

De uitstoot van radioactieve brandstof, zoals Tritium

kan een gevaar vormen voor het milieu.

Tritium kan binden met zuurstof waardoor radioactief water ontstaat

wat gevaarlijk kan zijn als het in het milieu terechtkomt.

Gelukkig is er nooit meer dan een paar gram tritium in gebruik op elk gegeven moment

dus een lek zou snel verdund zijn.

Er is dus oneindig veel energie te verkrijgen

dat niet ten koste gaat aan het mileu

in iets simpels als water.

Waar schuilt een addertje onder het gras?

Geld.

We weten simpelweg niet of fusie-energie ooit voor winst kan zorgen.

Zelfs als het zou werken, zou het te duur kunnen zijn.

Het grootste nadeel is dat het onbewezen technologie is.

Het is een gok van tien miljoen dollar.

Dat geld is wellicht beter besteed aan andere schone energiebronnen

die zich al bewezen hebben.

Misschien moeten we ons verlies nemen

of misschien, als het oneindig schone energie voor iedereen oplevert,

is het een gok waard.

Video’s als deze kosten honderden uren om te maken

en worden mogelijk gemaakt door jullie bijdragen via Patreon.com.

Als je meer te weten wil komen over wereldwijde energie

is hier een playlist over nucleaire energie, schalie-olie, en zonne-energie.

Laat in de reacties weten welke technologieën je wil dat wij je uitleggen.