De nieuwe energierevolutie

De wereld heeft een nieuw soort energie nodig. Fossiele brandstoffen zoals olie en gas worden steeds schaarser en zorgen voor klimaatverandering. Windmolens en zonnepanelen helpen wel, maar ze werken niet altijd. Wat als het niet waait of de zon niet schijnt? Wetenschappers werken daarom hard aan een oplossing die alles kan veranderen: kernfusie. Kernfusie is het proces dat de zon van energie voorziet. Het werkt door twee kleine deeltjes, waterstofatomen, samen te voegen tot een heliumatoom. Bij dit proces komt enorm veel energie vrij. Het klinkt simpel, maar het is heel moeilijk om dit op aarde na te maken. Je hebt temperaturen van meer dan 100 miljoen graden Celsius nodig. Dat is zeven keer heter dan de kern van de zon!

Lange tijd dachten mensen dat kernfusie alleen in sciencefictionfilms bestond. Maar de laatste jaren gebeuren er belangrijke doorbraken. De doorbraak in december 2022 bij het Amerikaanse National Ignition Facility was historisch: voor het eerst produceerde een fusie-experiment meer energie dan er werd ingestopt. Dit bewees definitief dat gecontroleerde kernfusie mogelijk is. Maar dit was slechts het begin. De echte revolutie vindt nu plaats in de private sector, waar bedrijven als Tri-Alpha Energy, General Fusion, Tokamak Energy en Commonwealth Fusion Systems miljarden investeren. Deze bedrijven bouwen voort op decennia van overheidsonderzoek maar nemen innovatieve shortcuts naar commercialisatie.

Het bedrijf General Fusion gebruikt een unieke “magnetised target” benadering waarbij plasma wordt gecomprimeerd door schokgolven in een vloeibare lood-lithium mixer. Hun voorspelling: werkende fusiecentrales binnen tien jaar. Commonwealth Fusion Systems, een MIT-spin-off met 50 miljoen euro van het Italiaanse ENI, ontwikkelt hoogtemperatuur-supergeleiders die veel krachtigere magnetische velden kunnen genereren. Hun reactor SPARC zou binnen acht jaar 50-100 MW kunnen produceren. ENI schat dat het volledig ontwikkelen van een 200 MW fusierector tegen 2033 ongeveer 3 miljard euro kost. Ter vergelijking: tussen 2000 en 2016 werd 3 biljoen dollar geïnvesteerd in hernieuwbare energie, wat het aandeel van hernieuwbare energie in de primaire energiemix slechts van 0,5% naar 3,2% bracht. Tokamak Energy mikt op commerciële fusie-energie in 2030 door bestaande tokamak-technologie drastisch te verkleinen met verbeterde supergeleiders.

Waarom is kernfusie zo bijzonder? Ten eerste is er genoeg brandstof voor miljoenen jaren. De brandstof komt uit zeewater en lithium, en daarvan hebben we genoeg op aarde. Eén liter zeewater kan zoveel energie leveren als 300 liter olie. Ten tweede is kernfusie veel veiliger dan kernenergie zoals we die nu kennen. Als er iets misgaat, stopt de reactie vanzelf. Er kunnen geen gevaarlijke ongelukken gebeuren zoals in Tsjernobyl. Ook het afval is veel minder een probleem. Bij gewone kerncentrales blijft het afval duizenden jaren gevaarlijk. Bij kernfusie is het afval veel minder schadelijk en veilig na een paar decennia. Bovendien kun je kernfusiereactors overal bouwen. Ze hebben geen grote rivieren nodig voor koeling en nemen weinig ruimte in beslag.

Een wereld van overvloed

Als kernfusie werkelijkheid wordt, ontstaat er een wereld die we ons nu nauwelijks kunnen voorstellen. Want alles in onze economie draait uiteindelijk om energie. Met onbeperkte, goedkope energie verandert letterlijk alles.

Neem bijvoorbeeld schoon drinkwater. Nu hebben 2 miljard mensen geen toegang tot veilig drinkwater. Maar met kernfusie kunnen we overal zeewater omzetten in drinkwater door ontzilting. De energie die dit kost wordt dan verwaarloosbaar goedkoop. Hele woestijnen kunnen veranderen in vruchtbare gebieden door deze onbeperkte watervoorziening. Ook voedsel wordt plots onbeperkt beschikbaar. Verticale boerderijen in wolkenkrabbers kunnen het hele jaar door groentes en fruit produceren met kunstlicht van kernfusie-energie. We kunnen zelfs stikstof uit de lucht omzetten in kunstmest. Honger zou dan definitief verleden tijd worden.

Transport wordt ook radicaal anders. Elektrische vliegtuigen en schepen worden mogelijk als batterijen heel snel opgeladen kunnen worden met goedkope energie. Misschien kunnen we zelfs waterstofbrandstof maken uit water voor ruimtereizen. De kosten van transport dalen naar bijna nul. Wonen verandert ook compleet. Huizen kunnen het hele jaar perfect warm of koel gehouden worden zonder over energiekosten na te denken. We kunnen zelfs ondergrondse steden bouwen in koude gebieden of woningen in de ruimte. De zuidpool wordt plots een aantrekkelijke plek om te wonen. Materialen worden ook goedkoper. Aluminium, staal en andere metalen kosten vooral veel energie om te maken. Met kernfusie kunnen we zelfs diamanten en goud kunstmatig maken tegen lage kosten. Recycling wordt perfect mogelijk omdat je alle materialen kunt smelten en opnieuw gebruiken.

De grote techbedrijven geloven er ook in. Google en Microsoft hebben al contracten getekend om elektriciteit van kernfusiebedrijven te kopen. Ook energiebedrijven investeren miljarden in deze technologie. In totaal is er al meer dan 9 miljard euro geïnvesteerd in kernfusie-onderzoek wereldwijd. Maar er zijn nog wel uitdagingen. Het is nog steeds heel moeilijk om de extreme hitte en druk lang genoeg vast te houden. Ook moeten wetenschappers materialen ontwikkelen die tegen deze extreme omstandigheden bestand zijn. En natuurlijk moet kernfusie ook betaalbaar worden om echt een alternatief te zijn voor andere energiebronnen.

De nieuwe economie

In een wereld met onbeperkte energie verdwijnen veel banen, maar komen er ook nieuwe bij. Boeren, mijnwerkers en chauffeurs zijn misschien niet meer nodig. Maar er komen banen in het onderhouden van kernfusiereactors, het ontwerpen van nieuwe steden en het beheren van de overvloed. Armoede zou theoretisch kunnen verdwijnen. Als energie, water, voedsel en materialen bijna gratis zijn, kunnen alle mensen toegang krijgen tot de basisbehoeften. De verschillen tussen arme en rijke landen worden kleiner omdat elk land zijn eigen energie kan maken.

Experts zijn optimistisch. Verschillende bedrijven denken dat ze in de jaren 2030 de eerste commerciële kernfusiereactors kunnen bouwen. Als dit lukt, zou kernfusie de energiemarkt volledig kunnen veranderen. Experts schatten dat de kernfusiemarkt tegen 2050 40 biljoen dollar waard zou kunnen zijn. De vraag naar energie groeit snel door kunstmatige intelligentie en datacenters. Tegelijkertijd willen landen minder afhankelijk worden van olie en gas uit andere landen. Kernfusie kan beide problemen oplossen: onbeperkte, schone energie die elk land zelf kan produceren.

We staan mogelijk aan het begin van een nieuwe tijd. Net zoals de stoommachine de industriële revolutie inluidde, kan kernfusie de energierevolutie worden. Voor het eerst in de geschiedenis hebben we misschien een energiebron gevonden die zowel onbeperkt, schoon als veilig is. Als kernfusie werkelijkheid wordt, verandert dat niet alleen hoe we energie opwekken, maar ook hoe we als mensheid kunnen groeien zonder de planeet te beschadigen. De wetenschap is bewezen, de schaalwetten werken, en het is nu voornamelijk een technische uitdaging. Met private bedrijven die voortbouwen op decennia van overheidsonderzoek, lijkt commerciële kernfusie binnen handbereik.

Han Dieperink, Chief Investment Officer

Disclaimer

Abonneer op deze nieuwsbrief via www.aureus.eu/nieuwsbrief