science >> Wetenschap >  >> Fysica

Quest vordert om zonne-energie op aarde te recreëren

Het ITER-project wil aantonen dat fusie-energie duurzaam kan worden opgewekt, en veilig, op commerciële schaal.

Veertien jaar na ontvangst van het officiële startsein, wetenschappers zijn dinsdag begonnen met het assembleren van een gigantische machine in Zuid-Frankrijk die is ontworpen om aan te tonen dat kernfusie, het proces dat de zon aandrijft, een veilige en levensvatbare energiebron op aarde kan zijn.

Het baanbrekende multinationale experiment, bekend als ITER, heeft de afgelopen maanden componenten zien aankomen in de kleine gemeente Saint-Paul-les-Durance van productielocaties over de hele wereld.

Ze zullen nu nauwgezet worden samengesteld om te voltooien wat door ITER wordt beschreven als de 'grootste puzzel ter wereld'.

Het doel van de proeffabriek is om aan te tonen dat fusie-energie duurzaam kan worden opgewekt, en veilig, op commerciële schaal, met de eerste experimenten die in december 2025 van start gaan.

Fusie drijft de zon en andere sterren aan wanneer lichte atoomkernen samensmelten om zwaardere te vormen, daarbij komen enorme hoeveelheden energie vrij.

De uitdaging is om een ​​machine te bouwen die deze energie kan benutten die bedoeld is om op zijn plaats te worden gehouden in het reactorvat en gecontroleerd wordt door een immens sterk magnetisch veld.

"Met fusie, nucleair houdt belofte in voor de toekomst, "De Franse president Emmanuel Macron zei dinsdag in een bericht dat werd uitgezonden naar een evenement ter gelegenheid van de officiële start van de vergadering.

Als technologie, het belooft "schoon, geen koolstof, veilige en praktisch afvalvrije energie, " voegde de voorzitter eraan toe, die al lang pleit voor kernenergie in de wereldwijde strijd tegen klimaatverandering die wordt aangedreven door de broeikasgassen die vrijkomen bij de verbranding van steenkool, olie en aardgas.

De Zuid-Koreaanse president Moon Jae-in, voor zijn deel, geprezen "het grootste internationale wetenschappelijke project in de menselijke geschiedenis, " waarvan hij zei dat het hoop bood op een schone, veilige energiebron al in 2050.

Laag risico

Het ITER-project werd in 2006 gelanceerd door 35 landen, waaronder de Verenigde Staten, Rusland, China, Brittannië, Zwitserland, Indië, Japan, Zuid-Korea en de 27 leden van de Europese Unie.

"Fusie is veilig, met minieme hoeveelheden brandstof en geen fysieke mogelijkheid van een weggelopen ongeval met meltdown" zoals bij traditionele kerncentrales, aldus de partners in een verklaring.

Nog een voordeel:de brandstof voor fusie en lithium om de reactie te helpen beheersen, wordt gevonden in zeewater en is overvloedig genoeg om de mensheid miljoenen jaren van te voorzien.

"Een hoeveelheid ter grootte van een ananas van deze brandstof is het equivalent van 10, 000 ton steenkool, ', zeiden de partners.

ITER, 's werelds grootste experimentele fusiefaciliteit, is bedoeld om ongeveer 500 megawatt thermisch vermogen te produceren, gelijk aan ongeveer 200 megawatt elektrische energie bij continu gebruik, genoeg om zo'n 200 000 woningen.

Zijn kernfusiereactor "Tokamak" zal in totaal ongeveer een miljoen componenten bevatten, sommigen houden van de enorm krachtige supergeleidende magneten die zo hoog zijn als een gebouw van vier verdiepingen en elk 360 ton wegen.

"Driedimensionale puzzel"

sommige 2, 300 mensen zijn ter plaatse aan het werk om de enorme machine in elkaar te zetten.

"De machine stuk voor stuk bouwen zal zijn als het samenstellen van een driedimensionale puzzel op een ingewikkelde tijdlijn, ", zei ITER's directeur-generaal Bernard Bigot.

"Elk aspect van projectmanagement, systeemtechniek, risicobeheer en logistiek van de machineassemblage moeten samengaan met de precisie van een Zwitsers horloge, " hij zei, toe te voegen:"We hebben een ingewikkeld script om de komende jaren te volgen."

Eenmaal klaar, de reactor moet de fusieprocessen kunnen nabootsen die plaatsvinden in het hart van sterren bij een temperatuur van zo'n 150 miljoen graden Celsius, 10 keer heter dan de zon

Het zou tegen 2035 op volle kracht kunnen komen, maar als een experimenteel project, het is niet ontworpen om elektriciteit te produceren.

Als de technologie haalbaar blijkt, toekomstige fusiereactoren zouden elk twee miljoen huishoudens van stroom kunnen voorzien tegen operationele kosten die vergelijkbaar zijn met die van conventionele kernreactoren, zei Bigot.

Zulke "kunstmatige zonnen, " echter, worden door milieuactivisten bekritiseerd als een verlammend dure wetenschappelijke luchtspiegeling.

Het ITER-project loopt vijf jaar achter op schema en heeft zijn oorspronkelijke budget verdrievoudigd tot ongeveer 20 miljard euro (23,4 miljard dollar).

© 2020 AFP