Klimaat & energie › Commerciële kernfusie
China boekt fusierecords en zoekt wereldwijde samenwerking richting 2050
China wil uiterlijk in 2050 commerciële kernfusie-energie hebben. Op een bijeenkomst in Wenen, aan de rand van de algemene vergadering van het Internationaal Atoomenergieagentschap (IAEA), presenteerde het Chinese staatsbedrijf China Fusion Energy Co nieuwe temperatuurrecords in zijn tokamak HL-3 en riep het buitenlandse onderzoekers en bedrijven op om mee te bouwen aan de fusie-industrie.
China Fusion Energy Co, onderdeel van het staatsbedrijf China National Nuclear Corporation (CNNC), organiseerde het side-event tijdens de 70e Algemene Conferentie van het IAEA. Tijdens de bijeenkomst werden samenwerkingsovereenkomsten getekend met het internationale ITER-fusieproject en tussen het Chinese Southwestern Institute of Physics (SWIP) en het Thailand Institute of Nuclear Technology. SWIP, opgericht in 1965, geldt als China's oudste onderzoeksinstituut voor kernfusie en beheert inmiddels meer dan twintig verschillende fusietoestellen.
Recordtemperaturen in de tokamak HL-3
Het paradepaardje van SWIP is de tokamak HL-3, het grootste fusietoestel van China. Een tokamak is een donutvormig vat waarin waterstofgas met magneetvelden tot een gloeiend hete plasmawolk wordt samengeperst, met als doel atoomkernen te laten samensmelten en energie vrij te maken. In 2025 bereikte HL-3 wat de onderzoekers 'dual hundred-million-degree operation' noemen: een ionentemperatuur van 120 miljoen graden Celsius en een elektronentemperatuur van 160 miljoen graden Celsius, ruim boven de temperatuur in de kern van de zon. Sinds 2023 heeft HL-3 de status van satellietfaciliteit van ITER, de internationale fusiereactor in aanbouw in Frankrijk. Sinds de opening voor buitenlandse onderzoekers in 2024 hebben al meer dan tachtig wetenschappers uit het buitenland meegedaan, met ruim 260 onderzoeksvoorstellen en meer dan honderd publicaties als resultaat. Nieuwe apparatuur voor het opwarmen van het plasma met neutrale deeltjesbundels haalt volgens China Fusion Energy Co een vermogen van 7 megawatt per bundellijn, het hoogste in China. Ook is een AI-systeem ontwikkeld dat de besturing van het plasma binnen 400 milliseconden kan overnemen als de magnetische configuratie dreigt te ontsporen. Voor 2027 staan de eerste experimenten gepland met brandend plasma op basis van deuterium en tritium, de brandstofcombinatie die de meeste huidige fusieprojecten gebruiken.
Nieuwe fabrieken en internationale netwerken
China bouwt ondertussen aan grotere infrastructuur. In Shanghai is de grond aangekocht voor het Shanghai Fusion Science Research Centre, waar de opvolger HL-4 moet komen; de bouw moet in 2030 klaar zijn. Ook het Tianfu Fusion Technology R&D Centre breidt uit. China Fusion Energy Co leidt daarnaast een consortium dat werkt aan magneten van hoge-temperatuursupergeleiding met een veldsterkte van 25 tesla, met een prototype gepland voor 2030. Het Controllable Nuclear Fusion Innovation Consortium, in 2023 opgericht, telt inmiddels zestig leden uit onder meer Thailand en Kazachstan. China stelt dat fusie-energie de fase van fundamenteel onderzoek voorbij is, maar dat vooral de technische opschaling naar een werkende centrale nog grote obstakels kent. Het land pleit daarom voor een wereldwijd programma voor gedeelde toeleveringsketens, met gezamenlijke inkoop, uniforme technische standaarden en het delen van risico's, om de weg naar commerciële fusie-energie te versnellen.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? China's vorderingen met de HL-3-tokamak en de oproep tot internationale samenwerking laten zien dat kernfusie steeds meer van laboratoriumexperiment naar industrieel project verschuift. Als de geplande deuterium-tritium-experimenten in 2027 slagen en de nieuwe supergeleidende magneten werken, komt de belofte van vrijwel onuitputtelijke, CO2-vrije energie een stap dichterbij, al blijft commerciële toepassing op zijn vroegst voor de jaren 2040 voorzien.
- Tokamak
- Een donutvormig vat waarin plasma met sterke magneetvelden wordt vastgehouden om kernfusie mogelijk te maken.
- Plasma
- Een extreem heet, geïoniseerd gas waarin fusiereacties plaatsvinden.
- Deuterium en tritium
- Twee zware vormen van waterstof die samen de meest gebruikte brandstofcombinatie vormen voor kernfusiereactoren.
- ITER
- Het internationale fusieproject in Frankrijk waaraan onder meer de EU, de VS, China en Rusland meewerken om de haalbaarheid van fusie-energie op grote schaal te bewijzen.
- Neutrale bundelverhitting
- Een techniek waarbij snelle, elektrisch neutrale deeltjes in het plasma worden geschoten om het op te warmen.
- Hoge-temperatuursupergeleiding
- Materialen die zonder elektrische weerstand stroom geleiden bij relatief hoge (maar nog steeds zeer koude) temperaturen, gebruikt voor krachtige magneten.
- Ionentemperatuur en elektronentemperatuur
- Maten voor hoe heet respectievelijk de positief geladen kernen en de elektronen in het plasma zijn; beide moeten extreem hoog zijn voor fusie.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.