Kernfusie is een veelbelovende optie voor onze toekomstige energievoorziening zoals recent te lezen stond in een uitgebreid artikel in De Tijd. Het is dan leuk om te weten dat onderzoekers van het Laboratorium voor Plasmafysica van de KMS cruciale bijdragen leveren aan het internationale kernfusieonderzoek.
In de afgelopen jaren heeft het internationale kernfusieonderzoek aanzienlijke vooruitgang geboekt. Dat blijkt uit recente recordfusie-experimenten bij de Joint European Torus (JET) nabij Oxford, Verenigd Koninkrijk. Belgische onderzoekers van het Laboratorium voor Plasmafysica van de KMS (LPP-ERM/KMS) speelden een cruciale rol in deze experimenten. Ze hebben het verhittingssysteem, waarin ze wereldwijde expertise hebben, verder geoptimaliseerd, waardoor extra fusiereacties konden worden opgewekt.
Het LPP-ERM/KMS werkt nauw samen met diverse kernfusielaboratoria. Onder leiding van onderzoeksdirecteur Jef Ongena ontwikkelde het met succes een verhittingssysteem - ‘Ion Cyclotron Resonant Heating’ genaamd of kortweg ICRH – dat eind 2021 werd geïntegreerd in de stellarator Wendelstein 7-X van het Duitse Max-Planck Instituut voor Plasmafysica in Greifswald. Een speciaal hiervoor ontwikkelde antenne (Fig. 1) straalt daarbij radiogolven in het reactiemengsel, waardoor dit verder opwarmt. Daarbij worden twee van de krachtigste radiozenders ter wereld ingezet, met vermogens tot 2 megawatt (Fig. 2). Een complex aanpassysteem verbindt deze krachtige radiozenders met de antenne in de fusiemachine Wendelstein 7-X (Fig. 3). Het Belgische verhittingssysteem is sinds 2023 operationeel en heeft voorafgaand aan de nieuwe reeks experimenten, voorzien voor de periode 2024-2025, een volledige upgrade ondergaan, met als doel de prestaties nog verder te verbeteren.
Wereldwijd versnelt het fusieonderzoek, met private ondernemingen zoals het Amerikaanse Commonwealth Fusion Systems (CFS) dat investeert in innovatieve hoogtemperatuur supergeleidende magneetspoelen die een veel hoger magneetveld opwekken. Dit zou moeten leiden tot een nog hogere energieopbrengst uit fusiereacties dan bij bestaande machines. Overheden, zoals het VK en Duitsland, investeren aanzienlijke middelen in hun nationale fusieonderzoeksprogramma’s …
Fusieonderzoek is een grote uitdaging die enkel met een gezamenlijk aanpak kan slagen. De realisatie van een fusiereactor die tegen 2050 stroom aan het net levert, zou al een stevige prestatie zijn en fusieonderzoekers werken hieraan dag en nacht om dit te realiseren. Of dit inderdaad tegen 2050 klaar kan zijn, hangt vooral af van de inzet van de nieuwe generatie jonge onderzoekers. Wij wensen hun alvast veel succes bij het verwezenlijken van deze cruciale optie voor de energietransitie.
