Kernfusie, een zon op aarde

Het 'conventionele' tijdpad voor elektriciteitsproductie met fusie gaat uit van drie achtereenvolgende generaties machines: (1) de 'volgende stap' ITER, (2) een fusiecentrale die de technische haalbaarheid, betrouwbaarheid van bedrijf en economische aantrekkelijkheid van fusie-energie demonstreert, DEMO, en (3) een eerste prototype commerciële fusiecentrale, PROTO. DEMO zou 35 jaar na het begin van de bouw van ITER netto elektriciteitsproductie kunnen bereiken, en fusie kan dan rond het midden van deze eeuw klaar zijn voor commerciële inzet. Dit referentie-tijdpad gaat uit van de parallelle ontwikkeling van geschikte constructiematerialen.

Midden 2001 publiceerde een groep onafhankelijke experts, voorgezeten door David King (hoofd wetenschappelijk adviseur van premier Tony Blair van het Verenigd Koninkrijk), een rapport waarin een snellere ontwikkeling van commerciële fusie-energie wordt aanbevolen. Dit zogenaamde 'Fast Track', afgebeeld in figuur 14, zou de ontwikkelingstijd bekorten door een aantal stappen te combineren, en deels parallel uit te voeren. Vooral het combineren van DEMO en PROTO in een enkele stap lijkt een aantrekkelijke optie, waarbij de gecombineerde machine ontworpen moet worden als een geloofwaardig prototype van een energieproducerende fusiecentrale. Deze mogelijkheid hangt sterk af van de ontwikkeling van geschikte materialen.

Figuur 17. Het tijdpad naar elektriciteit uit fusie-energie. Boven: het 'conventionele' tijdpad, onder het 'fast track' tijdpad.

Als de "Fast Track" wordt gevolgd, kan elektriciteit uit fusie over 35 jaar na de start van de bouw van ITER beschikbaar zijn voor commerciële inzet, zodat grootschalige energieproductie halverwege deze eeuw kan beginnen. Uiteindelijk zouden de totale kosten om het lange-termijn doel te realiseren substantieel verlaagd kunnen worden, maar wel met de prijs van verhoogde korte-termijn financiering.

Ook buiten Europa wint het fast track tijdpad terrein: volgend op een vraag van het Ministerie voor Energie van de Verenigde Staten, heeft de Amerikaanse adviescommissie voor fusie, FESAC, een rapport gepubliceerd met een gedetailleerd plan om over 35 jaar elektriciteit uit fusie aan het net te leveren.

Dit tijdpad - de ontwikkeling van een demonstratie fusiecentrale in 35 jaar - veronderstelt de tijdige ontwikkeling van materialen die geschikt zijn voor gebruik in fusiecentrales. Daarvoor is nodig dat de materiaalonderzoeksfaciliteit IFMIF parallel aan ITER gebouwd wordt, zodat voor de generatie fusiecentrales na ITER de benodigde materialen beschikbaar komen.