Foto: JT-60SA fusion reactor – © F4E and QST
Grote hoeveelheden schone energie
JT-60SA is een gezamenlijk internationaal fusie-experiment dat wordt gebouwd en geëxploiteerd door Japan en Europa in Naka, Japan. De JT-60SA ligt ongeveer 85 mijl ten noorden van Tokio en is een tokamakfaciliteit. De tokamak is een donutvormige kamer waar fusiereacties plaatsvinden. De tokamak is gevuld met gasvormige waterstofplasma dat op extreem hoge snelheden wordt rondgedraaid met krachtige magnetische spoelen. Magnetische velden worden gebruikt om het extreem hete plasma op te sluiten om te voorkomen dat het superhete plasma dat tot 150 miljoen graden Celsius wordt verhit de wanden van de reactor beschadigt. Wanneer waterstofkernen samensmelten tot helium komt veel energie vrij wat vergelijkbaar is met hoe de zon haar energie produceert. Deze technologie kan grote hoeveelheden schone energie produceren om aan de wereldwijde behoeften te voldoen.
Illustratie: JT60 SA Plasma – Copyright F4E
Achtergrond
Naast hun samenwerking bij het ITER-project werken de EU en Japan samen aan 3 fusiegerelateerde projecten in het kader van de overeenkomst over de bredere aanpak. De projecten, die alle in Japan plaatsvinden, zijn bedoeld als aanvulling op ITER en om de ontwikkeling van fusie-energie te versnellen. De werkzaamheden omvatten de bouw van de JT-60SA-fusiemachine, onderzoek naar geschikte materialen voor gebruik in toekomstige fusiereactoren (IFMIF/EVEDA), en het opzetten van krachtige computerfaciliteiten ter ondersteuning van onderzoekswerkzaamheden voor fusie, en van een externe operatiekamer voor ITER. De overeenkomst over de bredere aanpak is in 2007 ondertekend en in 2020 is een tweede fase van activiteiten van start gegaan.
Foto: JT_60_SA Fusion School – Copyright: F4E – QST
Op weg naar netto nul emissies
In mei 2021 werd een studie gepubliceerd over de voordelen van de bredere activiteiten in het kader van de huidige overeenkomst en de verwachte voordelen van voortgezette deelname. Bij de opwekking van fusie-energie komt geen kooldioxide vrij – waardoor het een belangrijke technologie is op weg naar netto nul emissies. De fusiereactie is intrinsiek veilig: ze stopt wanneer de brandstoftoevoer of energiebron wordt afgesloten. Er ontstaat geen langlevend hoogradioactief afval. Vanwege deze eigenschappen kan fusie worden beschouwd als een van de energiebronnen van de volgende generatie die tegelijkertijd de uitdagingen op het gebied van energievoorziening en milieu aanpakt.
Foto: JT 60 SA – Copyright: F4E – QST