Welkom bij DIFFER: een onderzoeksinstituut in Eindhoven in een licht en warm nieuw gebouw. Je meldt je bij de receptie en wordt opgehaald door Marije Barel. Vanuit GreenGenius is zij werkzaam bij DIFFER als onderzoek technicus. Ze draagt bij aan een nieuwe opstelling voor onderzoek naar kernfusie en neemt ons mee in een rondleiding over energieonderzoek.

 

DIFFER staat voor Dutch Institute for Fundamental Energy Research. Er wordt hier onderzoek gedaan naar technologie voor duurzame energie. Zoals kernfusie, vertelt Marije. “Kernfusie”, legt ze uit, “is een ander proces dan kernsplijting van zware atomen zoals in de reactor bij Borssele. Daarbij ontstaat nucleair afval, namelijk de resten van uiteenspattende atoomkernen. Kernfusie is juist inherent veilig omdat de reactie altijd vanzelf stopt en nooit uit de hand kan lopen.”

 


Energie uit zeewater
Bij kernfusie smelten atoomkernen van zwaar waterstof (deuterium en tritium, met een en twee extra neutronen in de kern) bij 150 miljoen graden samen tot helium. Bij die reactie komt heel veel energie vrij. Die energie wordt in de vorm van warmte omgezet naar stoom en kan vervolgens worden gebruikt om stroom op te wekken. De fusiereactie volgt de fameuze formule van Einstein: E=mc2, waarbij de energie (E) die vrijkomt gelijk is aan het verschil in massa (m) van de materie voor en na de reactie, maal de lichtsnelheid (c) in het kwadraat. Omdat dat kwadraat van de lichtsnelheid een enorm getal is, levert zelfs een beetje massaverschil veel energie.


 

Een schone en effectieve bron van duurzame energie dus! Marije legt uit dat de warmte die vrijkomt bij dit proces zo groot is dat de wand van een kernfusiereactor zwaar belast wordt, vergelijkbaar met de omstandigheden aan het oppervlak van de zon of in een raketuitlaat. Dat betekent dat er onderzoek nodig is naar nieuwe materialen en koeltechnieken om de wand robuust te maken: het specialisme van DIFFER.

 

DIFFER’s paradepaardje is de opstelling Magnum-PSI. Hier worden materialen blootgesteld aan de extreme temperaturen en plasma’s die ook in toekomstige kernfusiereactoren zoals ITER voorkomen. Na deze blootstelling kunnen de materialen worden onderzocht. Marije bouwt mee aan een tweede onderzoeksinstallatie, waarin wetenschappers live willen meekijken hoe hun testmateriaal reageert op het plasmabombardement..
“In de opstelling UPP komen straks zowel een plasmabundel als bundel snelle ionen deeltjes bij elkaar. Het plasma levert de extreme condities zoals in een fusiereactor, en door te kijken naar hoe de deeltjesbundel van het oppervlak weerkaatst leren we hoe het oppervlak reageert. Die live blik op het oppervlak is de unieke ontwikkeling ten opzichte van Magnum-PSI.”

 

Marije is trots te mogen werken aan de gloednieuwe onderzoeksfaciliteit UPP: “Het is elke dag verrassend werk. De ene keer sta je in de werkplaats, de andere keer werk je het ontwerp uit van een nieuw onderdeel. Dat betekent veel overleg en zorgen voor heldere communicatie. In deze onderzoeksfaciliteit komen extreme drukken, hoge voltages, brandbare gassen, plasma’s, lasers, water, straling, en cryogene vloeistoffen samen. Dat betekent je hoofd erbij houden! We ontwerpen daarom ook uitgebreide veiligheidssystemen. In deze fase van het project komt alles bij elkaar en dat past precies bij mij! Als werktuigbouwkundig ingenieur weet ik hoe ik overzicht krijg over alle natuurkundige systemen die bij UPP komen kijken.”

 

“Ik vind het heerlijk om op een leeg canvas te mogen kleuren. Te ontwerpen, te bouwen, (internationaal) samen te werken, te organiseren, te luisteren en te leren. Het voelt als rondlopen in een scène van Star Trek en bouwen aan een warpcoil maar dan zonder de ‘chain-of-command’. Iedereen helpt iedereen en dat moet ook wel voor zo’n complexe faciliteit. Wat is er nu fijner dan je kwaliteiten in te kunnen zetten om een maatschappelijk probleem op te kunnen lossen in een omgeving die bij je past?! Nu nog even die ene moer aandraaien en dan kunnen de eerste vacuümtesten beginnen…”

Bron: Marije