Klimaat & energie › Commerciële kernfusie
Laserfusiebedrijf Xcimer krijgt tot 30 miljoen dollar extra van Amerikaanse overheid
Het Amerikaanse bedrijf Xcimer Energy heeft een nieuwe subsidieovereenkomst gesloten met het Amerikaanse ministerie van Energie, goed voor maximaal 30,5 miljoen dollar. Het geld is bedoeld om de ontwikkeling van laserfusie te versnellen, nadat de overheid eerder al het ontwerp van Xcimers fusiecentrale goedkeurde. Het bedrijf wil in de jaren dertig elektriciteit uit kernfusie op het net brengen.
Het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE) heeft met fusiebedrijf Xcimer Energy een nieuwe financieringsovereenkomst getekend. Via het Milestone-Based Fusion Development Program kan het bedrijf tot 30,5 miljoen dollar ontvangen, uitgekeerd zodra vooraf afgesproken technische doelen zijn behaald. Het is de tweede subsidieronde voor Xcimer binnen dit programma, dat Amerikaanse fusiebedrijven moet helpen de stap te zetten van laboratorium naar commerciële energiecentrale.
Eerder dit jaar keurde de DOE al het voorlopige ontwerp goed van Athena, de naam die Xcimer geeft aan zijn fusiecentrale. Athena moet continu kunnen draaien, op industriële schaal werken en zijn eigen brandstof deels aanvullen. Het ontwerp combineert een laserinstallatie met een systeem voor het afleveren van brandstofkorrels, een fusiekamer, een breeding blanket voor het kweken van tritium, en apparatuur om de vrijgekomen energie om te zetten in elektriciteit.
Hoe laserfusie bij Xcimer werkt
Xcimer zet in op laserfusie, een vorm van inertiële opsluiting waarbij lasers een klein brandstofkorreltje van binnenuit laten imploderen tot er fusiereacties ontstaan. Veel concurrenten gebruiken daarvoor honderden losse, dure laserbundels met kostbare vaste optische onderdelen. Xcimer kiest voor een andere aanpak: het bedrijf werkt met goedkopere gaslasers, slijtvaste gasoptica en een configuratie van maar twee laserbundels. Die moeten herhaaldelijk grote hoeveelheden laserenergie leveren, in de orde van een megajoule per schot, zonder dat de kosten uit de hand lopen.
Om dat te bewijzen, nam Xcimer in juni zijn prototype-laser Phoenix in gebruik. Volgens het bedrijf is dit het grootste laserinstallatie ter wereld die in particuliere handen is. Phoenix moet aantonen dat de gekozen laserconfiguratie ook op grotere schaal betrouwbaar werkt, een belangrijke stap tussen het preconceptuele ontwerp van Athena en een echte proefcentrale.
Volgende stappen richting een proefcentrale
Met de nieuwe subsidie wil Xcimer onderdelen van zijn systeem op volledige schaal testen, het technische ontwerp verder valideren en toewerken naar een geïntegreerde demonstratie van een complete fusiecentrale. Topman en medeoprichter Conner Galloway zegt dat de extra financiering helpt om sneller te werken, terwijl het grootste deel van de investeringen en risico's bij private partijen blijft liggen. Het bedrijf richt zich naar eigen zeggen op de bouw van de laser zelf, de productiesystemen daaromheen en de toeleveringsketen die nodig is om laserfusie op commerciële schaal mogelijk te maken.
Xcimer publiceerde in februari een routekaart naar commerciële laserfusie en noemt midden jaren dertig als streefperiode om voor het eerst elektriciteit uit fusie op het Amerikaanse stroomnet te zetten. Tot nu toe heeft geen enkel fusieproject, overheids- of privaat, daadwerkelijk stroom voor consumenten geleverd; alle huidige experimenten draaien nog in onderzoeksfase.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Als laserfusie op commerciële schaal lukt, zou dat een vrijwel onuitputtelijke energiebron zonder CO2-uitstoot en zonder langlevend radioactief afval opleveren. De aanpak van Xcimer, met goedkopere gaslasers in plaats van dure optische systemen, kan bovendien de kosten van fusiecentrales flink verlagen als de techniek zich bewijst op grotere schaal.
- Laserfusie
- Een methode om kernfusie op te wekken door met krachtige lasers een brandstofkorrel samen te persen tot er fusiereacties ontstaan.
- Inertiële opsluiting
- Een techniek waarbij brandstof zo snel wordt samengeperst dat fusie plaatsvindt voordat het materiaal weer uiteen kan vallen, zonder magnetische velden.
- Breeding blanket
- Een laag in een fusiereactor die tritium produceert, de zeldzame waterstofvariant die nodig is als brandstof voor de fusiereactie.
- Gasoptica
- Optische onderdelen gemaakt met gas in plaats van vaste kristallen of glas, bedoeld om goedkoper en slijtvaster te zijn bij herhaald laserbeschietingen.
- Preconceptueel ontwerp
- De vroegste ontwerpfase van een technisch project, waarin de hoofdlijnen van een systeem worden vastgelegd voordat detailtechniek volgt.
- Tweebundelconfiguratie
- Een laseropstelling met slechts twee grote laserbundels in plaats van honderden kleinere, om de installatie eenvoudiger en goedkoper te maken.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.