De Britse regering maakt 406 miljoen pond vrij voor een nieuwe kernfusiereactor. Een slimme investering in de strijd tegen klimaatverandering of toch vooral een afrekening met de Europese samenwerking uit de jaren zeventig?
Kernfusie is weer hot. Niet alleen vanwege de benodigde temperatuur van 150 miljoen graden die nodig is om de atoomkernen te laten fuseren, maar ook vanwege de hernieuwde opleving van de droom van een onuitputtelijke schone bron van energie. In november 2020 maakte de Britse regering haar nieuwe klimaatplannen bekend: tien speerpunten waarmee ze aan de klimaatdoelstellingen van 2030 en 2050 hoopt te voldoen.[1] De geplande investeringen in kernfusie zijn een opvallend punt in deze plannen. Met een investering van 406 miljoen Britse pond wordt een nieuwe fusiereactor opgezet waarmee in 2040 energie geleverd moet worden aan het Britse elektriciteitsnet. Jarenlang werkte Groot-Brittannië en de Europese landen samen in het fusieonderzoek, maar nu gaat Engeland zelfstandig verder. Is deze investering eigenlijk wel een onderdeel van het klimaatplan, of toch niet vooral een statement naar de Europese Unie?
Al decennia koesteren wetenschappers, industriëlen en politici de fusiedroom. Kernfusie is het proces waarbij twee lichte atoomkernen samensmelten tot zwaardere waarbij energie vrijkomt. Dit is onder andere de energiebron van onze zon. Met het fuseren van waterstofisotopen hopen wetenschappers deze energiebron op aarde na te bootsen en te ontsluiten voor menselijk gebruik. Daarbij zou kernfusie als voordeel hebben dat waterstofisotopen bijna oneindig voorradig zijn, een kans op groot ongeluk in een fusiereactor minimaal is en er nauwelijks radioactief afval vrijkomt. De fusiedroom is daarmee een droom van een onuitputtelijke bron van schone energie.
In de laatste zeventig jaar is de verwezenlijking van deze droom echter nauwelijks dichterbij gekomen. Nog nooit werd het doel van een commercieel inzetbare fusiereactor bereikt. De kernfusie heeft een woelige geschiedenis vol doorbraken, mislukkingen, grootschalige internationale samenwerking en vooral heel veel geld. Op sommige momenten leek de verwezenlijking van de fusiedroom dichtbij, terwijl op het volgende moment de afstand algemeen als onoverbrugbaar werd gezien. De bouw van de huidige Britse experimentele fusiereactor, de Joint European Torus (JET), aan het begin van de jaren tachtig is een goed voorbeeld van een moment waarop een doorbraak dichtbij leek.
Tien jaar voor de definitieve start van de bouw van JET, werd door Britse wetenschappers onder leiding van Nick Peacock bewezen dat de Tokamak, het Russische model voor een fusiereactor, in staat was een plasma van tienmiljoen graden te creëren en dit plasma voor twintigduizendste van een seconde te stabiliseren. Dit waren verreweg de beste resultaten tot dan toe en betekende een enorme impuls voor het internationale fusieonderzoek. Fusiewetenschappers droomden weer groot, vooral over alsmaar grotere reactoren. Sovjetwetenschappers maakten publiekelijk plannen voor een reeks aan opeenvolgende Tokamaks, die zou moeten leiden tot een succesvolle fusiereactor in de jaren tachtig. De Verenigde Staten en Japan reageerde op deze Sovjetambities met eigen plannen van honderden miljoenen dollars.
Ook Europa probeerde de ontwikkelingen bij te blijven. Waar individuele landen, zoals Nederland, Frankrijk en Italië, eerder werkten met zelfstandige instituten, werd er nu gespeculeerd over een gezamenlijke reactor. Deze plannen raakten in een stroomversnelling toen Britse fusiewetenschappers, die tot dan toe altijd zelfstandig van de Europese landen hadden gewerkt, contact zochten met het Europese fusieonderzoek. Om aan te sluiten bij de Amerikaanse en Russische ontwikkelingen was een gezamenlijke, Europese, onderzoeksreactor noodzakelijk.[2]
Hoewel fusiewetenschappers, vooral bij monde van de Nederlandse voorman van het fusieonderzoek Kees Braams, actief lobbyden voor een Europese reactor, ontstond er politiek onenigheid over waar deze fusiereactor moest komen te staan. Duitsland, Italië, Frankrijk en Engeland claimden allemaal de beste locatie te hebben. Nederland steunde de Britse locatie vanaf het begin om zo de Engelse toetreding tot de Europese samenwerking te garanderen.[3] Na een jarenlange discussie werd uiteindelijk in 1977 definitief besloten dat de JET in Engeland zou komen te staan. Toen in 1979 de bouw van de Europese reactor begon in Culham was het duidelijk: de JET was de kroon op de Europees-Britse samenwerking en had inderdaad de Britse toetreding tot de Europese Unie in 1973 gegarandeerd.
De JET staat nog steeds in Culham. Het is nog altijd een van de grootste reactoren voor fusieonderzoek ter wereld en met de reactor zijn de afgelopen decennia bijzondere resultaten behaald. Zo lukte het in 1991 voor het eerst om daadwerkelijk kernfusie op aarde te laten plaatsvinden en werd in 1997 het beste fusieresultaat ooit gehaald: 16 Megawatt met een efficiëntie van 64 procent. Hoewel commercieel inzetbare kernfusie daarmee nog steeds niet bereikt is en kernfusie naar verwachting pas een rol kan spelen in een energietransitie ver na 2060, is de JET nog steeds een krachtig symbool van het succes van de Brits-Europese samenwerking.
Op 31 januari 2020 maakte Groot-Brittannië zich echter los van de EU. Voor de regering in Londen is de JET, een van de kroonjuwelen van Europese samenwerking, niet langer een positief symbool. Engeland sluit niet aan bij gezamenlijk Europees onderzoek naar kernfusie, maar nationaliseert met de nieuwe investeringen haar fusieonderzoek en vervangt daarmee de JET. De nieuwe Britse fusiereactor zal in alle waarschijnlijkheid kernfusie niet plotsklaps inzetbaar maken voor de energietransitie. De Engelse fusiedroom lijkt dan ook niet zozeer een bijdrage aan het behalen van de klimaatdoelstellingen van 2030 of 2050, maar vooral een dure symbolische afrekening met het Europese verleden.
Michiel Bron is promovendus aan de Universiteit van Maastricht. Daar doet hij, als onderdeel van het “Managing Scarcity” project, onderzoek naar de betrokkenheid van de oliesector in de ontwikkeling van kernenergie tussen 1945 en 1986.
[1] The Ten Point Plan for a Green Industrial Revolution: Building back better, supporting green jobs, and accelerating our path to net zero (November 2020), https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/936567/10_POINT_PLAN_BOOKLET.pdf.
[2] Shaw, E.N., Europe’s Experiment in Fusion: The JET Joint Undertaking (Amsterdam: Elsevier Science Publications, 1990), 14-15.
[3] ‘Verslag betreffende de uitwerking en toepassing van de Verdragen tot oprichting van de EEG en Euratom over het jaar 1977’ (1977), 26-27. Tweede Kamer documentnummer 15095, Nr. 2. SGD.