Deze fusiereactor van 1 miljard dollar moet in 2030 een historische energiedrempel doorbreken

In dit artikel:

De Amerikaanse startup Pacific Fusion is begonnen met de bouw van een onderzoeks- en productiecomplex van 1 miljard dollar in Albuquerque, New Mexico. Daar ontwikkelt het bedrijf een inertiële fusiemachine die in 2030 een historische energiedrempel moet doorbreken: meer fusie-energie produceren dan de totale hoeveelheid energie die vooraf in het systeem is opgeslagen. Geen enkele complete fusie-installatie heeft dat tot nu toe bereikt.

Pacific Fusion gebruikt geen traditionele tokamak, maar krachtige elektrische pulsen. De machine slaat energie op en laat tientallen modules vrijwel gelijktijdig een puls van enkele tientallen nanoseconden afgeven. Het elektromagnetische veld perst daarmee een kleine brandstofcapsule samen, waardoor fusie ontstaat. De uiteindelijke installatie moet 156 pulsermodules bevatten; een eerder prototype haalde al ongeveer 440 gigawatt piekvermogen tijdens een puls van 80 nanoseconden.

De doelstelling gaat verder dan die van het Amerikaanse National Ignition Facility, dat in 2022 meer fusie-energie uit een capsule haalde dan de laserenergie die de capsule bereikte. De totale installatie verbruikte toen echter nog aanzienlijk meer energie. Pacific Fusion wil juist een positief resultaat voor het volledige systeem bereiken. Dat betekent niet dat de machine in 2030 al elektriciteit aan het net levert: het geplande Demonstration System is geen centrale.

De faciliteit krijgt ook een militaire onderzoeksfunctie. Met fusiepulsen van meer dan 100 megajoule willen Pacific Fusion en de National Nuclear Security Administration (NNSA) extreme omstandigheden onderzoeken die relevant zijn voor het Amerikaanse kernwapenarsenaal, zonder kernwapens te laten ontploffen. Daarvoor hebben beide partijen een samenwerking gesloten.

Een succesvolle demonstratie maakt commerciële fusie nog niet haalbaar. Een centrale moet de energie omzetten in elektriciteit, betaalbaar te bouwen zijn en veel vaker pulsen produceren. De demonstratiemachine is ontworpen voor enkele schoten per dag, terwijl een commerciële installatie ongeveer één puls per seconde nodig zou hebben. Albuquerque moet daarom niet alleen aantonen dat de techniek werkt, maar ook helpen bij de serieproductie van honderden identieke modules. De ontwikkeling verschuift daarmee van het laboratorium naar industriële productie.