Kernfusie : vanaf wanneer rendabel?

[vegan-revolution]

Er zijn allerlei initiatieven om een techniek te vinden waarmee rendabele kernfusie geproduceerd kan worden.

Natuurlijk zijn er al vele jaren geruchten over "koude kernfusie", maar daar lijken maar weinig mensen van onder de indruk. De vraag is ook of waargenomen verschijnselen in dat verband inderdaad duiden op kernfusiereacties.

Verder is er natuurlijk de kernfusie die opgewekt wordt met intense lasers zoals in het Amerikaanse National Ignition Facility in Californië. Zie hiervoor Kleine netto winst voor kernfusie.

En dan is er Focus Fusion. Een artikel hierover is Focus Fusion: Has cheap, clean Earth-saving fusion power been right under our noses all along?.

Het artikel begint met :

While the world’s only major fusion power effort — ITER — continues to trundle along, with an eventual first-fusion date of 2027 at a cost of more than $20 billion to taxpayers, there’s a small lab in New Jersey that says it can produce fusion power within a year, with a total spend of just a few million dollars. This lab uses a much cheaper and easier method to reach nuclear fusion — called Focus Fusion — with the massive added benefit that its fusion reactors are small enough and safe enough to deploy domestically. To be honest it sounds too good to be true — but rest assured that Focus Fusion, at least to my eyes, is the real deal. This isn’t some kind of magical, inexplicable witchcraft like cold fusion: Focus Fusion appears to be based on cold, hard science. This could actually be it.

En verderop :

There are two key advantages to deep plasma focus fusion (hereafter shortened to Focus Fusion). The fusion of the fuel (hydrogen and boron) creates very few neutrons (it’s aneutronic), which means almost no nuclear waste is produced – you could walk inside one a few seconds after a Focus Fusion generator has been turned off without any ill effects.

The second major advantage is that Focus Fusion emits most of its energy in the form of an ion beam and X-rays, both of which can be converted very efficiently into electricity (conventional deuterium-tritium fusion power produces heat, which is then turned into electricity via huge steam turbines).

Combined, these advantages allow for the creation of small (~5 megawatt) generators that can be located within a neighborhood or town.

Hoopgevend. Hoe eerder we van de fossiele brandstoffen af kunnen hoe beter. Toch eerst maar even afwachten hoe het verder gaat.

[Bonjour]

Een kernfusie reactor heeft iets messiaans over zich. Sinds ik van de experimenten gehoord heb, hoor ik dat het nog zo'n 50 jaar duurt.
En ik heb eens gehoord dat de mantel van de tomahawk radioactief wordt, in een rap tempo. Dat moet natuurlijk meegenomen worden.

[Jagang]

Een kernfusie reactor heeft iets messiaans over zich. Sinds ik van de experimenten gehoord heb, hoor ik dat het nog zo'n 50 jaar duurt.
En ik heb eens gehoord dat de mantel van de tomahawk radioactief wordt, in een rap tempo. Dat moet natuurlijk meegenomen worden.

Het is de tokamak. Niet de tomahawk.

Het is de bedoeling dat de eerste kernfusiereactor die meer energie gaat opleveren dan dat deze kost, moet gaan draaien in 2018, in Frankrijk.
Persoonlijk zou ik dit eerst even willen afwachten, alvorens verdere conclusies te verbinden aan het fenomeen kernfusie met betrekking tot de energievoorziening.
(Maar ik zie dat de topic opener er zelf eigenlijk ook zo over denkt.)
Maar mocht de reactor werken, dan is de verwachting inderdaad dat het pas rond 2050 breed toegepast zal kunnen worden, want je stampt alle benodigde centrales natuurlijk niet in no-time uit de grond.

In de tussenliggende tijd, zou ik gewoon blijven inzetten op wind en zon, al was het maar omdat het zeer twijfelachtig is dat we ons tot aan 2050 nog wel kunnen redden met fossiele brandstoffen en conventionele kernenergie.
Nog even los van de vraag of we dit vanuit milieutechnisch oogpunt wel moeten willen.

Hebben we wind en zonne-energie, en de kernfusie blijkt haalbaar, dan is dat mooi.
Maar ik zou niet graag suggereren dat we maar achterover moesten gaan leunen, en wachten tot de kernfusiereactor ons komt "redden".
Ik neem niet graag een voorschot op de toekomst, als het om technologische ontwikkelingen gaat, al juich ik elke positieve ontwikkeling toe.

Ook is het twijfelachtig of we nog de financiële middelen voor kernfusiereactors zullen hebben, als we naar een "slow economy" toe bewegen.

[Bonjour]

Het is de tokamak. Niet de tomahawk.

Ik twijfelde, maar nam niet de tijd om op te zoeken. Het was iets van 'klinkt als'.

[pallieter]

Het principe is juist. Maar....

Fusie heb je op 180 000 000 graden. En dat moet je halen, koude fusie bestaat niet wat je ook op internet vind.
En laat dit nu een klein probleempje zijn die 180 miljoen graden. Die hele tokomak dient net om het plasma in een magnetisch veld te houden om de reactor niet te laten smelten. En de technologie om dit te doen bestaat niet. Die zijn we aan het uitvinden.

Zelfde probleem bij het national ignition center. Je hebt idd de begin temperatuur van 180 miljoen graden en alles is kapot.

Dus ja, het principe van dense focused fusion is correct en heeft als voordeel dat je niet de energie uit de hitte moet halen maar vandaag smelt je ook met je ionen en je X rays alles wat in de buurt staat. En dat is incluis je reactor. En daar zullen we pas een economisch interessante oplossing voor hebben tussen de 50 en 100 jaar.

Weet dit is veeeeel moeilijker dan een LHC bouwen (en veeeeeel duurder).

Als jullie willen maak ik er wel een topic over een van de volgende weken.

[doctorwho]

Als jullie willen maak ik er wel een topic over een van de volgende weken.

Leuk als 14 jarige maakte ik aan mijn bureautje al tekeningen van fusiereactoren in plaats van mij aan mijn huiswerkopgaven te wijden. Naast SF verhalen lezen geen tijd meer voor huiswerk. Men moet tenslotte zijn prioriteiten kennen. Gelukkig is het bijna goed gekomen en kan ik nu nog steeds bijleren.

[Jagang]

Die hele tokomak dient net om het plasma in een magnetisch veld te houden om de reactor niet te laten smelten. En de technologie om dit te doen bestaat niet. Die zijn we aan het uitvinden.

Ehm, er bestaan al kort werkende fusiereactoren, waarbij het plasma in een magnetisch veld gevangen zit.
Hoezo bestaat de technologie niet?

Wel is duidelijk dat eea niet is uitontwikkeld.

[pallieter]

Idd Jagang,

Maar als je wil hebben dat je centrale langer werkt dan een paar microseconden ga je 180 miljoen graden (en meer) toch continu moeten aanhouden. Dag in dag uit, jaar in jaar uit. En dat is heel wat anders dan heel even dit proces op gang te krijgen en direct te stoppen.

Ook zijn de hoeveelheden atomen die men samensmelt bij dit soort proeven een factor google kleinder dan wat men nodig heeft voor echt bruikbare hoeveelheden energie op te wekken.

Vergelijk het met het verschil tussen het vliegtuigje van de wright broeders en een SR71 Blackbird.

[Jagang]

Wat verwacht je dan van de centrale die in 2018 opgestart moet worden, en die meer energie moet leveren dan dat deze kost?

http://www.iter.org/" onclick="window.open(this.href);return false;

[pallieter]

Ken ik zeer goed.

Nu men gaat daar de eerste jaren geen fusie proberen. Men gaat daar plasma proberen te verhitten tot 150 miljoen graden. En dat plasma proberen te controleren en heet te houden. En pas in 2027 hoopt men ten vroegste de hitte nog verhogen en kijken of men een beetje fusie kan realiseren. En dan spreken we zelfs nog niet over hoe we die energie gaan omzetten naar electricteit.

[Jagang]

Ken ik zeer goed.

Denk je dat men zich er mee zou moeten bezighouden, of zouden we beter inzetten op wind en zon, denk je?

[pallieter]

Het is de toekomst. Maar niet de onze.

Onze toekomst zijn thorium reactoren (met wind, zon, geothermie en waterstof als opslagmiddel). Kernfusie is voor de volgende eeuw. Probleem is niet alleen het technisch haalbaar maken maar ook moet verdorie onwaarschijnlijk veel eigenaardige isotopen hebben (waarvan je de beste, zijnde He3, nogal goed op de maan vindt) wil je dat op grote schaal toepassen. Dus ook nog eens mijnen op de maan. Heel zware technische uitdaging en zeer dure zaak. Gaat nog minstens 100 a 150 jaar duren voor dit echt de moeite wordt.

[Jagang]

Niet iets om voor op te blijven dus.
Op thoriumreactoren ga ik hier even niet in, want ik heb nog een heel andere kijk op energie, en de vraag of we niet simpelweg minder energie-intensief zouden moeten gaan leven, maar dat is hier offtopic.

Ik open daar nog wel eens een topic over, en dan zie ik graag je reactie.

[MoreTime]

Zag ik nou het topic over thorium langskomen of niet? Ik kan het zo niet meer vinden vandaar deze vraag.

Even snel googlen levert nogal wat verschillende reacties op, van 'groene sites' die beweren dat er al sinds de jaren '60 met thorium wordt geklungeld maar zonder veel resultaat, tot de Volkskrant die aangeeft dat China in een ver gevorderd stadium is met proeven hiervan.

Thorium zou weinig afval achterlaten en wat het achterlaat is minder radioactief. Verder volgens Volkskrant:
Westerse experts hebben echter ook hun twijfels bij de hernieuwde belangstelling voor thorium als splijtstof. Omdat het materiaal tot splijting te brengen, is neutronenstraling nodig die het gemakkelijkst kan worden gemaakt met splijtend uranium of plutonium, zodat nog steeds een conventionele kernreactor nodig lijkt, inclusief langlevend afval en proliferatiegevaar.
http://www.volkskrant.nl/dossier-china/ ... ~a3619986/" onclick="window.open(this.href);return false;

[Jagang]

Hmm, als je ziet hoe bescheiden de bijdrage is van conventionele kernenergie aan de totale produktie van elektriciteit (dat is echt maar wat procenten.. Windmolens en zon leveren in sommige gebieden nu al meer), dan betwijfel ik of we zo snel de duizenden centrales uit de grond kunnen stampen die in de wereldwijde energievraag kunnen voorzien, zelfs als we de opbrengst tegemoetkomen door ons verbruik fors te verminderen.
Daarbij vinden overheden thorium niet zo interessant, omdat er geen verrijkt uranium mee kan worden geproduceerd, wat weer belangrijk is voor de wapenindustrie.

Het komt mij een beetje voor als een pipedream, die thoriumenergie.
Bovendien is het niet duurzaam, maar tapt het slechts uit een ander vaatje.