Klimaat & energie › Commerciële kernfusie
Europa levert laatste vacuümvat-sector voor fusiereactor ITER af
Na zestien jaar bouwen heeft Europa het laatste onderdeel van het plasmavat voor fusiereactor ITER afgeleverd in Zuid-Frankrijk. Het stalen onderdeel van 440 ton is het laatste grote bouwdeel dat voor het project nodig was, een belangrijke mijlpaal op weg naar de eerste fusietests in 2035.
Het Europese fusieagentschap Fusion for Energy (F4E) heeft samen met de bedrijven Ansaldo Nucleare, Westinghouse en Walter Tosto de laatste Europese sector van het ITER-vacuümvat afgerond. Het onderdeel werd geproduceerd in de Westinghouse-fabriek in het Italiaanse Monfalcone en per schip en over de weg naar de bouwplaats in Cadarache in Zuid-Frankrijk vervoerd. Daarmee is het laatste grote onderdeel van de internationale fusiereactor op zijn bestemming aangekomen.
Het vacuümvat vormt de kern van ITER: de ruimte waarin het hete plasma wordt opgesloten tijdens kernfusiereacties. Het vat fungeert ook als eerste veiligheidsbarrière. Met een inhoud van 1.400 kubieke meter wordt het opgebouwd uit negen taartpuntvormige stalen sectoren, elk ruim 14 meter hoog en 440 ton zwaar. Compleet gemonteerd krijgt het vat een doorsnede van 19,4 meter en weegt het ongeveer 5.200 ton. Zodra ook de binnenste onderdelen zijn geplaatst, zoals de divertor, loopt het gewicht op tot 8.500 ton.
Precisiewerk met duizenden kilometers lasnaad
De productie van zo'n sector is precisiewerk. Elke sector bestaat uit vier segmenten die met meer dan 1,6 kilometer aan lasnaden aan elkaar worden bevestigd. Daarbij moeten fabrikanten een nauwkeurigheid van enkele millimeters aanhouden, zodat alle binnenonderdelen later naadloos passen. Voor de vijf Europese sectoren was in totaal meer dan 2 miljoen manuren nodig en kwam er 750 kilometer aan lasnaad bij kijken. Volgens F4E gebruikten technici voor het eerst kunstmatige intelligentie om metingen uit de verschillende fabrieken onderling te controleren, wat hielp om fouten vroeg op te sporen.
De negen sectoren van het vacuümvat worden gezamenlijk gebouwd door Europa en Zuid-Korea. Europa nam er uiteindelijk vijf voor zijn rekening, Zuid-Korea vier. Dat laatste land rondde zijn aandeel al in november 2024 af. Met de aankomst van de Europese sector is het laatste grote ITER-onderdeel nu op de bouwplaats.
Op weg naar eerste fusietests in 2035
ITER is een internationaal project van 35 landen dat moet aantonen dat kernfusie op grote schaal bruikbaar is als schone energiebron. De reactor, een zogeheten tokamak, moet uiteindelijk 500 megawatt aan vermogen leveren bij 50 megawatt aan ingaand vermogen om het plasma te verhitten. ITER wekt zelf geen elektriciteit op: het is een onderzoeksinstallatie die moet bewijzen dat de energiebalans positief kan zijn. De bouw begon in 2010en liep door vertragingen flink uit. Een herzien tijdschema uit 2024 mikt op deuterium-deuteriumfusie in 2035, gevolgd door experimenten met volledige magnetische energie en plasmastroom. De Europese Unie betaalt bijna de helft van de bouwkosten; de overige deelnemers, waaronder China, Japan, Rusland, de Verenigde Staten, India en Zuid-Korea, dragen gezamenlijk de rest bij.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Met het laatste vacuümvat-onderdeel op zijn plek komt de bouw van ITER in de afrondende fase. Dat is belangrijk omdat ITER moet bewijzen dat kernfusie ooit een grootschalige, CO2-vrije energiebron kan worden. Vertragingen en technische uitdagingen blijven echter groot, waardoor de eerste echte fusietests pas over bijna een decennium plaatsvinden.
- Vacuümvat
- De luchtledige kamer waarin het hete plasma wordt opgesloten tijdens kernfusiereacties; dient ook als veiligheidsbarrière.
- Tokamak
- Een donutvormig reactorontwerp dat met magneetvelden plasma opsluit om kernfusie mogelijk te maken.
- Plasma
- Een extreem heet, geïoniseerd gas waarin atoomkernen kunnen samensmelten tijdens kernfusie.
- Divertor
- Onderdeel in een fusiereactor dat warmte en verontreinigingen uit het plasma afvoert.
- Deuterium
- Een zware vorm van waterstof die samen met tritium wordt gebruikt als brandstof voor kernfusie.
- Lassen
- Techniek waarmee metalen onderdelen door smelten en versmelten blijvend aan elkaar worden verbonden; bij ITER met kilometers lasnaad en precisie van enkele millimeters.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.
