Steven Cowley: Fusie is de toekomst van energie

De sleutelvraag is: "Wanneer zullen we beschikken over fusie?" We zijn echt al lange tijd bekend met fusie. We weten van fusie sinds 1920, toen Sir Arthur Stanley Eddington en de Britse Organisatie voor de Vooruitgang van Wetenschap vermoedden dat daarom de zon scheen.

Ik ben altijd erg bezorgd geweest over voorraden. Ik weet niet of jij dat ook doet, maar als mijn moeder me eten gaf scheidde ik altijd wat ik vies vond van wat ik lekker vond. En dan at ik de vieze eerst, want wat je lekker vindt, dat wil je bewaren. En als kind maak je je altijd druk over je voorraden. Op een dag werd me min of meer uitgelegd hoe snel we de voorraden van de wereld opmaken, Ik was geshockeerd, bijna net zo erg als toen ik besefte dat de Aarde maar zo'n vijf miljard jaar heeft voor hij wordt opgeslokt door de zon. Grote momenten in mijn leven, een vreemd kind. (Gelach)

Energie, op het moment, wordt gedomineerd door voorraden. De landen die veel geld verdienen aan energie hebben iets onder zich. Kolen-aangedreven industriële revolutie in dit land -- olie, gas, sorry. (Gelach) Gas, ik ben waarschijnlijk de enige die echt geniet als meneer Poetin het gas afsluit, want mijn budget stijgt.

We worden echt gedomineerd op dit moment door die zaken die we opmaken, sneller en sneller en sneller. En terwijl we proberen miljarden te bevrijden uit de armoede in de Derde Wereld, de ontwikkelende wereld, gebruiken we energie sneller en sneller. En deze voorraden verdwijnen. De wijze van energieproductie in de toekomst is niet gebaseerd op voorraden, hij komt eigenlijk voort uit kennis. Als je 50 jaar vooruitkijkt is de wijze van energieproductie waarschijnlijk een van deze drie, met wat wind, wat andere zaken, maar deze gaan voorzien in de basis energievraag.

Zonne-energie kan het doen en we moeten het zeker verder ontwikkelen. Maar er is nog veel kennis te vergaren voordat zonne-energie de basis energievraag kan leveren aan de wereld. Kernsplitsing. Onze overheid zal zes nieuwe kerncentrales gaan bouwen. Ze zullen zes nieuwe kerncentrales bouwen en daarna waarschijnlijk nog meer. China bouwt kerncentrales. Iedereen doet het. Omdat ze weten dat dat één zekere manier is om CO2-vrije energie op te wekken.

Maar als je wilde weten wat de perfecte energiebron is ... De perfecte energiebron is er een die niet veel ruimte inneemt, een schijnbaar onuitputbare voorraad, veilig is, geen CO2 in de atmosfeer brengt, geen langdurig radioactief afval achterlaat, het is fusie. Maar er is een addertje. Natuurlijk, zoals altijd. Fusie is heel moeilijk. We proberen het al 50 jaar.

Oké. Wat is fusie? Hier komt de kernfysica. En het spijt me, maar dit vind ik opwindend. (Gelach) Ik was een vreemd kind. Kernenergie bestaat om een eenvoudige reden. De meest stabiele kern is ijzer, recht in het midden van de periodieke tabel. Het is een middelgrote kern. En je wil richting ijzer als je energie wilt opwekken. Dus uranium, wat heel groot is, wil splitsen. Maar kleine atomen willen samenvoegen, kleine kernen willen samenvoegen om grotere te maken op weg naar ijzer.

En je kunt energie winnen op deze manier. En inderdaad is dat precies wat sterren doen. In het midden van sterren voegen ze waterstof samen tot helium en dan helium samen tot koolstof, tot zuurstof, alles waar je van bent gemaakt is gemaakt in het midden van sterren. Maar het is een lastig proces om te doen want, zoals je weet, het midden van een ster is vrij heet, bijna per definitie. En er is één reactie. Dat is waarschijnlijk de makkelijkste fusiereactie die je kunt doen. Tussen twee isotopen van waterstof, twee soorten waterstof, deuterium, dat is zwaar waterstof, wat je kunt winnen uit zeewater, en tritium, dat is superzwaar waterstof.

Deze twee kernen, als ze ver uit elkaar zijn, zijn geladen. Als je ze naar elkaar beweegt, stoten ze elkaar af. Maar als je ze dicht genoeg bij elkaar krijgt, begint de zogeheten sterke kracht te werken en trekt ze naar elkaar toe. Dus, meestal stoten ze elkaar af. Jij brengt ze dichter en dichter bij elkaar tot het punt waarop de sterke kracht ze samenvoegt. Een moment worden ze helium 5, omdat ze vijf deeltjes in zich hebben.

Dat is dus dit proces. Deuterium en tritium voegen samen en vormen helium 5. Helium splitst af, en een neutron ontsnapt en heel veel energie ontsnapt. Als je iets kunt verwarmen tot zo'n 150 miljoen graden, zal het rondrammelen met een snelheid waarbij elke keer dat ze botsen in de juiste samenstelling, dit zal gebeuren, en energie vrij zal maken. En die energie is wat fusie aandrijft. En het is deze reactie die we willen doen.

Er is een ding lastig bij deze reactie. Nou ja, er is de lastigheid van het bereiken van 150 miljoen graden, maar er is nog een lastige zaak aan deze reactie. Het is behoorlijk heet. Het lastige aan de reactie is dat tritium niet bestaat in de natuur. Je moet het maken uit iets anders. En je maakt het met lithium. Die reactie onderaan, dat is lithium 6, plus een neutron, geeft je meer helium, plus tritium. En dat is de wijze waarop je tritium maakt. Maar gelukkig, als het je lukt, deze fusiereactie, dan heb je een neutron, dus je kunt dat laten gebeuren.

Nou, waarom zouden we hier de moeite voor nemen? Dit is eigenlijk waarom we de moeite zouden doen. Als je uitzet hoeveel brandstof we over hebben, in eenheden van huidige wereldconsumptie. En als je dan hier kijkt zie je enkele tientallen jaren olie -- de blauwe lijn, trouwens, is de laagste schatting van de bestaande voorraden. En de gele lijn is de meest optimistische schatting. --

En als je daar kijkt zul je zien dat we voor enkele tientallen jaren, en misschien 100 jaar fossiele brandstof over hebben. God weet dat we dat echt niet allemaal op willen branden. Dat brengt afschuwelijk veel CO2 in de lucht. En dan komen we bij uranium. En met de huidige reactortechniek hebben we echt niet veel uranium. We zullen uranium moeten onttrekken aan zeewater, dat is de gele lijn, om conventionele kerncentrales echt veel voor ons te laten doen. Dit is wat shockerend, omdat in feite onze overheid hierop vertrouwt om ons te laten voldoen aan Kyoto, en al dit soort dingen te laten doen.

Om verder te gaan zou je kweektechnologie moeten hebben. En kweektechnologie is snelle kweekreactoren. Dat is best gevaarlijk. De grote zaak, rechts, is het lithium dat we hebben op aarde. Lithium zit in zeewater. Dat is de gele lijn. En we hebben 30 miljoen jaar aan fusiebrandstof in zeewater. Iedereen kan het krijgen. Daarom willen we fusie. Kan het de prijscompetitie aan? We maken schattingen van wat we denken dat het zou kosten voor de bouw van een fusieenergiecentrale. En we komen op ongeveer dezelfde prijs als huidige elektriciteit.

Dus, hoe zouden we het maken? We moeten iets controleren op zo'n 150 miljoen graden. En, in feite, hebben we dat gedaan. We controleren het met een magnetisch veld. En daarin, midden in deze toroïde vorm, donutvorm, daar middenin is het 150 miljoen graden. het kookt in het midden op 150 miljoen graden. En in feite kunnen we fusie laten plaatsvinden. Net iets verder weg, dit is JET. Het is de enige machine in de wereld die feitelijk fusie heeft gedaan.

Wanneer mensen zeggen fusie is 30 jaar weg, en zal dat altijd zijn, zeg ik, "Ja, maar we hebben het al gedaan." Juist? We kunnen fusie doen. In het hart van dit apparaat wekten we 16 megawatt aan fusie-energie op in 1997. En in 2013 starten we hem weer en breken al deze records. Maar dat is niet echt fusie-energie. Dat is gewoon wat fusie laten gebeuren. We moeten dat nemen, en daar een fusiereactor van maken. Omdat we 30 miljoen jaar aan fusie-energie willen voor de Aarde. Dit is het apparaat dat we nu bouwen.

Het wordt heel duur om dit onderzoek te doen. Het blijkt dat fusie niet kan op een tafelblad, ondanks alle koude fusie onzin. Juist? Het kan niet. Het moet gebeuren in een groot apparaat. Meer dan de halve wereldbevolking is betrokken bij de bouw van dit apparaat in Zuid-Frankrijk. Wat een fijne plek is voor een experiment. Zeven landen zijn betrokken bij de bouw hiervan. Het zal ons 10 miljard kosten. En we zullen een halve gigawatt fusie-energie opwekken. Maar dat is nog geen elektriciteit. We moeten dit bereiken. Het doel is een energiecentrale. We moeten elektriciteit leveren aan het netwerk via deze heel complexe technologie. En ik zou willen dat het veel sneller ging dan het gaat. Maar op dit moment kunnen we ons niet meer voorstellen dan ergens in de jaren 2030.

Ik zag dit liever anders. We hebben het nu nodig. We gaan een energieprobleem krijgen in de komende vijf jaar, in dit land. Dus 2030 lijkt een oneindigheid weg, Maar we kunnen nu niet stoppen; we moeten verder, om fusie te laten gebeuren. Ik zag graag dat we meer geld hadden, meer reserves. Maar dit is waar we ons op richten, ergens in de jaren 2030 -- echte elektriciteit uit fusie. Hartelijk bedankt. (Applaus)