Het goede nieuws kwam dinsdag van de National Ignition Facility in het Lawrence Livermore National Laboratory in Californië. Zij hebben eindelijk "ontsteking" bereikt: dat wil zeggen dat zij erin geslaagd zijn meer energie UIT de fusie van waterstofmoleculen tot helium te halen dan zij erin moesten stoppen om de fusie tot stand te brengen.

Theoretisch zou die reactie een enorme hoeveelheid energie moeten vrijmaken uit een relatief kleine hoeveelheid waterstof. Dat is de hele reden om aan het probleem te werken, en de fysica werkt prima. Maar het is het technische probleem van de hel, en in meer dan vijftig jaar van experimenten moest er altijd meer energie IN dan eruit.

Een langlopende grap op dit gebied is dat het onderzoek om bruikbare energie uit kernfusie te halen onderworpen is aan de "Wet van behoud van moeilijkheid": telkens als een probleem is opgelost, komt er een nieuw probleem van gelijke moeilijkheid voor in de plaats. Maar die dagen zijn misschien voorbij.

Het grote nieuws van het Livermore Lab is dat zij 2,05 megajoule laserlicht gedurende enkele nanoseconden hebben gericht op een kleine capsule met waterstofbrandstof en een explosie hebben veroorzaakt - nou ja, eerst een explosie, daarna een implosie - die 3,15 MJ aan energie produceerde. Dat is 'ontsteking': 54% meer energie eruit dan erin.

In wetenschappelijke taal is dat 'proof of concept'. Niemand twijfelde er echt aan dat fusie uiteindelijk op de een of andere manier bruikbare energie zou kunnen opleveren, maar het moest nog in de praktijk worden aangetoond. Dat is nu gebeurd.

In termen van de feitelijke energieopbrengst is het echter bedroevend: ongeveer genoeg om één ketel te koken. Het zware werk om fusie-energie op grote schaal te laten werken tegen commercieel haalbare kosten moet nog worden gedaan, en het Livermore lab werkt niet eens aan die zaken.

Anderen echter wel, en de tekenen zijn veelbelovend. Het grootste project is de Internationale Thermonucleaire Experimentele Reactor (ITER) in Frankrijk, een enorme ondergrondse magnetische fusiemachine die in 2010 in gebruik is genomen, in 2025 operationeel wordt en halverwege de jaren 2030 echt interessante resultaten moet opleveren.

Een half dozijn kleinere en meer recente particuliere starters onderzoeken alternatieve manieren om hetzelfde doel te bereiken, en verschillende veelbelovende hopen binnen dit decennium demonstratiereactoren in bedrijf te hebben. De koplopers zijn Commonwealth Fusion Systems in Massachusetts en General Fusion, een Canadees-Brits samenwerkingsverband uit Vancouver.

Ook de "Skunk Works" van Lockheed Martin doet nog steeds mee en werkt aan steeds geavanceerdere modellen van een compacte fusiereactor, om de paar jaar één. Hoe dan ook, de klus zal worden geklaard.

De langetermijnbelofte van fusie-energie is duizelingwekkend. Zij biedt in feite onbeperkte energie uit een onuitputtelijke brandstof: isotopen van waterstof die afkomstig zijn van water (deuterium) en van verrijkt lithium (tritium). Het proces kan niet tot smelting leiden, produceert geen radioactief afval en neemt weinig land in beslag.

Zodra fusie grote hoeveelheden elektriciteit kan produceren tegen een betaalbare prijs, kunnen we helemaal stoppen met het verbranden van fossiele brandstoffen. Tenzij er verdere dramatische verbeteringen komen in het gewicht en de opslagcapaciteit van batterijen, zullen we waarschijnlijk waterstof nodig hebben voor vliegtuigen en schepen, maar je gebruikt gewoon de overvloedige elektriciteit om water te splitsen voor de waterstof.

Wind- en zonne-energie zullen waarschijnlijk concurrerend blijven qua kosten, maar als je een bijgelovige boer bent kun je ook je bestaande kerncentrales op basis van kernsplijting met pensioen sturen. Dus wat is er niet leuk aan fusie? Alleen de leveringsdatum.

Het is hoogst onwaarschijnlijk dat er ook maar één prototype fusiereactor zal zijn die... commercieel relevante hoeveelheden elektriciteit produceert voor 2030. De uitstoot van broeikasgassen is dan misschien gestopt met stijgen, maar zal waarschijnlijk nog niet dalen. Dus volgens de huidige prognoses zullen we tegen 2029 onherroepelijk gebonden zijn aan een +1,5°C hogere gemiddelde mondiale temperatuur.

Tegen 2040 zouden we, als we geluk hebben, een groot aantal kernfusiecentrales kunnen zien, goed voor maar liefst 5% van het mondiale energieverbruik, maar als het nog sneller zou gaan, zou dat onwaarschijnlijke veranderingen in de manier waarop de wereld werkt vereisen. Tegen die tijd zullen we +2,0°C in het vooruitzicht hebben - of al ervaren, als sommige van de grote terugkoppelingen beginnen te werken.

Fusie-energie geeft ons misschien een lange, gelukkige toekomst als we de komende 20-30 jaar zonder ineenstorting van de beschaving doorkomen, maar het zal niet het magische voertuig zijn dat ons ongedeerd door de crisis loodst. Dat zullen we zelf moeten uitzoeken.

Author

Gwynne Dyer is an independent journalist whose articles are published in 45 countries.

Gwynne Dyer