Het duurste experiment ooit: hoe ITER een kunstmatige zon bouwt onder Zuid-Frankrijk

Nu heb ik genoeg informatie voor een volledig, goed onderbouwd artikel. Ik schrijf het nu in HTML.

Diep in de bossen nabij het Zuid-Franse Cadarache, zo’n zeventig kilometer ten noordwesten van Marseille, wordt gewerkt aan iets wat mensheid nog nooit eerder heeft gebouwd: een machine die de zon nabootst. ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) is een megaproject dat de grootste experimentele tokamak tot nu toe probeert te bouwen, een enorme onderzoeksreactor waarbinnen wetenschappers de juiste omstandigheden proberen na te bootsen om kernfusie mogelijk te maken. De rekening loopt inmiddels op tot meer dan 20 miljard euro. En de vraag wanneer hij klaar is? Die kan niemand met zekerheid beantwoorden.

Een kunstmatige zon in een betonnen kolos

Kernfusie is het proces dat de zon al miljarden jaren van energie voorziet. Daarbij botsen twee lichte atoomkernen, meestal isotopen van waterstof, deuterium en tritium, onder extreem hoge temperaturen en druk zo hard tegen elkaar dat ze samensmelten tot één zwaardere kern, waarbij enorm veel energie vrijkomt. Op aarde probeer je dat na te bootsen in een zogenoemde tokamak, een donutvormige reactor die het gloeiende plasma met krachtige magneten in bedwang houdt.

Bij kernfusie wordt een gas verhit tot een plasma, een soort hete wolk van elektrisch geladen deeltjes, die temperaturen bereikt tot wel 150 miljoen graden Celsius. Op die temperatuur bewegen de deeltjes zo snel dat ze kunnen samensmelten, waarbij veel energie in de vorm van warmte vrijkomt. Dat is tien keer heter dan de kern van de zon zelf. Dit magneetsysteem vormt de onzichtbare “kooi” waarin het extreem hete plasma veilig op zijn plek gehouden wordt. Zonder die magneten zou het plasma elk materiaal direct doen smelten.

ITER is geen energiecentrale die huizen van stroom voorziet, maar een experiment om te bewijzen dat fusie op aarde kan werken. Als dat lukt, opent het de deur naar een volledig nieuwe manier van energie opwekken: schoon, krachtig en zo goed als onuitputtelijk. Het voordeel is dat er geen CO₂ vrijkomt en dat kernfusie een stabiel proces is dat niet via een kettingreactie uit de hand kan lopen, wat het veiliger maakt dan kernsplijting in de huidige kerncentrales. Ook komen bij het fusieproces geen langdurig radioactieve producten vrij, al wordt de binnenkant van het reactorvat in de loop der tijd wel radioactief door de voortdurende inslag van hoogenergetische neutronen.

35 landen, meer dan een miljoen onderdelen, één gigantische puzzel

De 20 miljard euro kostende reactor in Zuid-Frankrijk is een ambitieus project, waar landen uit de EU aan werken samen met de VS, Japan, China, Zuid-Korea en Rusland. De tokamak is 30 meter hoog en het apparaat bestaat uit meer dan een miljoen onderdelen, die in verschillende landen worden geproduceerd. Elk onderdeel reist vanuit een ander hoekje van de planeet naar Cadarache, om daar als stukken van een onmogelijk complexe puzzel samen te komen.

Geen twee stukken zijn identiek. Fabricage gebeurt op micronniveau, controle op nog fijnere schaal. Waar klassieke energieprojecten sterk leunen op seriewerk, rijdt ITER eerder op unieke prototypen die pas op de site samenkomen. Dat maakt het project technisch verbluffend, maar ook kwetsbaar voor vertragingen. Eén fabricagefout ergens in de wereld, en de hele planning schuift op.

In maart 2026 werd een nieuwe mijlpaal bereikt: de installatie van module 5 van de vacuümkamer betekende dat een symbolische drempel was overschreden. omdat een derde van de ring klaar was. Ook omdat de werkwijze nu gevalideerd leek. De resterende zes modules volgen naar verwachting in 2026, met een ritme van één sector per twee à drie maanden. Daarmee nadert ook een kantelpunt: zodra de ring dicht is, verandert de werf in een testmachine, met langdurige lekkagetests, röntgeninspecties van de lasnaden, en de installatie van interne componenten.

De vertraging als vast ingrediënt

De geschiedenis van ITER is er een van oplopende rekeningen en verschuivende deadlines. Toen de contracten in 1992 werden getekend, werd verwacht dat de fusieproefreactor in 2005 opgestart zou worden en 5 à 6 miljard dollar zou gaan kosten. Dat is de rekening van een bescheiden bouwproject vergeleken met wat het uiteindelijk is geworden. Aanvankelijk was ITER begroot op ongeveer 5 miljard euro en zouden de eerste tests beginnen in 2020.

In juli 2024 werd een nieuwe klap aangekondigd. Het project bevestigde opnieuw forse vertragingen en een meerkost van rond de 5 miljard euro, getroffen door de pandemie, fabricagefouten in onderdelen, en een bouwstop opgelegd door de Franse nucleaire toezichthouder. Een van de oorzaken van de vertraging en kostenstijging was het overschakelen van het materiaal voor de eerste wand, de wand die het plasma in de tokamak begrenst, van beryllium naar wolfraam.

De ITER-fusiereactor zal naar de nieuwe plannen niet voor 2034 operationeel zijn, bijna een decennium later dan eerder gepland en zo’n vijftig jaar nadat het project in 1985 voor het eerst werd bedacht. De eerste experimenten met echt “brandend” fusiebrandstof, een mix van deuterium en tritium, moeten nu wachten tot 2039. Ter vergelijking: de Apollo-missie haalde de maan in acht jaar. ITER is nu al veertig jaar onderweg.

De zeven leden van ITER, China, de EU, India, Japan, Zuid-Korea, Rusland en de VS, moeten nu beslissen of ze ondanks de vertragingen en nieuwe kosten blijven investeren. De directeur-generaal van ITER erkende dat niemand van zijn stoel viel van schrik bij de aankondiging, en dat zijn persoonlijke indruk was dat er nog steeds sterke steun bestaat voor het project.

De concurrentie slaapt niet

ITER, een grote reactor die in het zuiden van Frankrijk wordt gebouwd als samenwerking tussen meer dan dertig landen, moet de kernfusie-energieproductie op grote schaal aantonen. Maar het megaproject wordt geplaagd door vertragingen en kostenoverschrijdingen, en sommige critici betwijfelen zelfs of de reactor nog wel relevant is als hij uiteindelijk operationeel wordt.

Want terwijl ITER langzaam vordert, schieten private fusiebedrijven wereldwijd als paddenstoelen uit de grond. Kleinere, snellere en goedkopere benaderingen winnen terrein. Al meer dan drie decennia werken 35 landen samen aan het bouwen van de experimentele fusiereactor ITER, maar er zijn inmiddels meer dan veertig private initiatieven, met vaak verschillende technologische concepten en elk een focus op een ander deel van het “fusieprobleem”. De vraag rijst dan ook of ITER in 2034 of 2039 nog de wetenschappelijke pionier zal zijn die het ooit beoogde te zijn, of eerder een reusachtig monument van de tijd dat wetenschap nog grotendeels staatszaak was.

Toch is afschrijven te voorbarig. Tot nu toe kost het creëren, verhitten en onder controle houden van het plasma meer energie dan de kernfusie oplevert. ITER moet de eerste fusiereactor worden waarvoor dat andersom is. Dat is geen kleine prestatie. Het is het bewijs dat het principe werkt op de schaal die écht telt. En misschien is de werkelijke vraag niet wanneer ITER af is, maar wat het voor de rest van de wereld betekent als het lukt: want alle private fusiebedrijven wachten stiekem op dezelfde doorbraak die ITER moet leveren, voordat hun eigen reactoren commercieel zinvol worden.

Sources : raniscurry.nl | vrt.be