China bereikt doorbraak in kernfusieonderzoek

Deze mijlpaal betekent een aanzienlijke vooruitgang in het wereldwijde streven naar schone energie en brengt de mensheid dichter bij het nabootsen van de energieproductie van de zon op aarde. De potentiële implicaties voor de energieproductie kunnen enorm zijn, aangezien kernfusie onbeperkte, koolstofvrije elektriciteit belooft.

EAST, gelegen in Hefei, provincie Anhui, is een experimentele reactor die is ontworpen om het proces van kernfusie na te bootsen dat in de zon plaatsvindt. In tegenstelling tot kernsplijting, waarbij energie wordt opgewekt door atomen te splitsen, combineert kernfusie waterstofkernen onder omstandigheden van extreme hitte en druk om aanzienlijke energie vrij te maken zonder koolstofemissies of langlevend radioactief afval te produceren. China's nadruk op onderzoek naar kernfusie maakt deel uit van een breder initiatief om duurzame energiebronnen te ontwikkelen als alternatief voor fossiele brandstoffen.

Het belang van het bereiken van 100 miljoen graden Celsius kan niet worden onderschat. Om kernfusie te laten plaatsvinden, moeten waterstofatomen worden verhit tot deze extreme temperatuur, die meerdere malen heter is dan de kern van de zon. Bij dergelijke temperaturen ontstaat plasma - een oververhitte vorm van materie - waardoor atoomkernen kunnen botsen en samensmelten, waardoor veel energie vrijkomt. In het verleden hebben experimenten weliswaar deze temperaturen bereikt, maar het is een grote uitdaging gebleken om ze voor langere tijd vast te houden. China's recente succes laat een belangrijke stap zien in het bereiken van stabiliteit, wat cruciaal is voor de ontwikkeling van functionele fusiereactoren.

In het competitieve landschap van fusieonderzoek loopt China's EAST voorop, maar het is niet de enige. Andere opmerkelijke projecten zijn onder andere ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), een wereldwijd samenwerkingsverband in Frankrijk, dat klaar staat om in 2030 zijn eerste plasma te produceren. De Joint European Torus (JET) in het VK heeft ook veel invloed gehad op het fusieonderzoek en vestigde onlangs een record met een duurzame opwekking van 59 megajoule fusie-energie. Daarnaast is er SPARC, een particulier initiatief van MIT en Commonwealth Fusion Systems in de Verenigde Staten, dat tot doel heeft een compacte fusiereactor te ontwikkelen die gebruik maakt van geavanceerde supergeleidende magneten.

Ondanks de vooruitgang die EAST heeft geboekt, zijn er nog veel uitdagingen op weg naar commerciële kernfusie. Tot deze hindernissen behoren de noodzaak om plasmareacties langer vol te houden, het bereiken van een break-even energiebalans en het ontwikkelen van materialen die bestand zijn tegen de extreme omstandigheden in de reactor.

Om zijn kernfusiecapaciteiten verder te ontwikkelen, ontwikkelt China ook de China Fusion Engineering Test Reactor (CFETR), die bedoeld is om langere plasmaduur mogelijk te maken en uiteindelijk te leiden tot de opwekking van elektriciteit.

De prestatie van China's EAST versterkt de wereldwijde race om commerciële kernfusie te realiseren, vooral nu de bezorgdheid over klimaatverandering en de stijgende vraag naar energie aanhoudt. Fusietechnologie heeft het potentieel om een veilige, onbeperkte en emissievrije energiebron te worden. Als een land erin slaagt om kernfusie commercieel levensvatbaar te maken, kan dit een revolutionaire verschuiving in de energieopwekking teweegbrengen, die niet alleen van invloed is op de manier waarop huizen en industrieën van energie worden voorzien, maar ook op toepassingen in de ruimteverkenning.