Het is nogal een pandje dat het Zuid-Franse onderzoekscentrum voor hoge-energiefysica Centre de Cadarache van de EU mag bouwen. Een kernfusiecentrale moet er verrijzen, tjokvol geavanceerde apparatuur. De centrale wordt zo hoog als een flatgebouw van een verdieping of tien, en kost in totaal tien miljard euro. Het hart van de fusiereactor bestaat uit een stalen donut van vier meter breed en acht meter hoog, omgeven door reusachtige magneten en koelapparaten. Daarin moet over een jaar of vijftien de energie worden gevangen waarop ook de zon draait. Kernfusie-energie wordt gewonnen door lichte atoomkernen samen te persen tot zwaardere. De donut wordt daartoe vacuüm getrokken en gevuld met een kleine hoeveelheid waterstofgas. Dat gas – een mengsel van de waterstofisotopen deuterium en tritium – wordt vervolgens verhit tot een ontzagwekkende 150 miljoen graden. Het vermogen van de fusiecentrale wordt geschat op vijfhonderd megawatt, tien keer zoveel als het vermogen dat nodig is om het plasma te verhitten. Maar dat extra vermogen is eigenlijk bijzaak. ITER, zoals het fusieproject heet, is in eerste instantie bedoeld als demonstratieproject en als onderzoeksapparaat. Ook Nederlandse onderzoekers gaan er werken. Het echt produceren van elektriciteit is voorbehouden aan DEMO, de opvolger van ITER, die in theorie over 35 jaar in bedrijf kan komen. ITER staat voor ‘Internationale Thermonucleaire Experimentele Reactor’ en is een samenwerking van onder meer Japan, Amerika, China, Rusland, Canada, Europa en Zuid-Korea. Volgende maand wordt definitief duidelijk of de reactor echt in Cadarache komt. Ook Japan maakt aanspraak op het miljardenproject. De weg naar ITER is en was lang, vertelt prof. Niek Lopes Cardozo, hoofd fusieonderzoek bij het FOM-instituut voor Plasmafysica Rijnhuizen en winnaar van de Koninklijke Shellprijs 2003 voor zijn werk aan turbulentie in heet fusieplasma. “Je moet iets opsluiten dat een temperatuur heeft van een paar honderd miljoen graden. Dat moet je met magneetvelden ophangen en ook nog eens verhitten. Al met al een geweldige uitdaging.” Kernfusie geldt al sinds de jaren vijftig als heilige graal van het energieonderzoek. Afgezien van een paar wegschietende neutronen komt er bij kernfusie nauwelijks afval vrij, en fusie-energie is dan ook buitengewoon schoon en veilig. Bovendien is er volop 'brandstof' voor kernfusie. Deuterium wordt gewonnen uit water; tritium komt uit het overal voorkomende metaal lithium. In theorie is er genoeg deuterium op aarde voor veertig miljard jaar energievoorziening en valt er genoeg tritium te winnen voor miljoenen jaren stroom. Bij het Engelse stadje Culham staat al sinds 1991 een kleinere versie van ITER, de fusiefaciliteit JET (Joint European Torus). De cruciale, voorbereidende experimenten voor ITER werden daar al in de vroege jaren negentig uitgevoerd. “Maar de politiek heeft vervolgens de koers gevolgd van: doorgaan met de experimenten, en intussen rustig nadenken over een volgende machine,” zegt Lopes Cardozo. “Het kan sneller, maar alleen als men er hart voor heeft.” En hart voor schone energie, daar schortte het destijds nogal aan. “Tien jaar geleden hadden we moeten doordrukken,” zegt Lopes Cardozo achteraf. “Maar toen was de olie zeer goedkoop, zodat er geen echte stimulans was om in kernfusie te investeren. Nu hebben we Kyoto, en de zorg om de CO2-uitstoot.” Dat het desondanks toch nog tot ongeveer 2018 duurt voordat ITER zijn eerste energie aflevert, heeft deels te maken met de ellenlange vergunningprocedures, en deels met de zeer ingewikkelde techniek die bij de bouw komt kijken. Zo is het de bedoeling dat de fusiecentrale geleidelijk in werking wordt gebracht, door eerst alleen met deuterium, en pas na vijf jaar met tritium te werken. “Maar het is natuurlijk niet zo dat er in de tussentijd niets gebeurt. Bovendien komt het échte, enorm grote milieuprobleem naar verwachting pas over vijftig jaar naar boven,” zegt Lopes Cardozo. Tegen 2050 raakt de fossiele brandstof op en bereikt de wereldbevolking zijn grootste aantal. “Tot die tijd kunnen we misschien tot enige reductie van de CO2-uitstoot komen, als we maximaal inzetten op windenergie, zonne-energie en gas gebruiken in plaats van olie.” En als er in de tussentijd opeens iets heel anders opduikt? ‘Koude’ kernfusie bij kamertemperatuur is volgens haast alle natuurkundigen uitgesloten. Toch was er enige tijd geleden ophef over zogeheten ‘muon-gekatalyseerde fusie’, waarbij twee waterstofkernen worden samengeperst tot een heliumkern, door er een subatomair, elektron-achtig deeltje genaamd het ‘muon’ in een baan omheen te brengen. Volgens de meest recente inzichten werkt de techniek niet, maar muon-katalyse geeft wel aan: de verrassingen zijn de wereld nog niet uit. “Met muon-gekatalyseerde fusie kijk je moeder natuur écht onder haar rok,” zegt Lopes Cardozo enthousiast. “Nee, ik ben er niet bang voor dat ITER door zo’n ontwikkeling opeens verouderd raakt. Als er iemand met goede alternatieve ideeën komt, graag!” Maarten Keulemans, NOS Online