Teake Zuidema
Kernfusie op de keukentafel: het zou mooi van pas komen nu het wereldwijd wentelt van de problemen die fossiele brandstoffen aanrichten. Helaas, sinds Stanley Pons en Martin Fleischmann in 1989 aan de wereld openbaarden dat ze kernfusie hadden waargenomen op kamertemperatuur, is het fenomeen omgeven met kwade reuk.
Er bleek immers van alles mis te zijn met de waarneming van de twee chemici dat er bij de elektrolyse van zwaar water aan een palladium elektrode warmte ontstond die alleen verklaard kon worden met kernfusie. Het fenomeen kreeg het stempel van ‘pathologische wetenschap’, waarbij de drang naar succes de objectieve waarneming bezoedelt. Wetenschappelijke tijdschriften branden hun vingers niet aan het onderwerp, octrooiaanvragen die rieken naar koude fusie worden steevast afgewezen en voor menig wetenschapper heeft een koude-fusie obsessie geleid tot een doodlopende carrière.
Toch blijft de twijfel. Af en toe duiken er weer experimenten op die er op lijken te wijzen dat er onverklaarbare dingen gebeuren wanneer je stroom toevoegt of deeltjes lanceert in een mengsel van deuterium en tritium. Vandaar dat een aantal laboratoria van het Amerikaanse ministerie van defensie (Department of Defense, DoD) samen met het National Institute of Standards and Technology (NIST) opnieuw experimenten gaan doen die moeten uitwijzen of koude kernfusie, of iets dat daar op lijkt, misschien toch een optie is. De term ‘koude fusie’ is te zeer beladen en daarom spreekt men van Low-Energy Nuclear Reactions (LENR).
Volgens Carl Gotzmer, chief scientist van het Naval Surface Warfare Center, borduurt het onderzoek van het ministerie van defensie verder op een artikel in Nature in 2019 waarin onderzoekers van Google, MIT en andere rapporteerden dat ze weliswaar geen enkele aanwijzing van koude fusie konden vinden volgens het Pons-Fleischman recept, maar dat er wel degelijk indicaties zijn dat koude kenfusie misschien mogelijk is in lokale hot-spots van metalen die zich verder op kamertemperatuur bevinden, een soort lauwe kernfusie dus eigenlijk. Google investeerde 10 miljoen in dit onderzoek.
Gotzmer en zijn collega’s zullen zeker kijken naar een experiment waarbij Nasa’s Glen Research Center er vorig jaar in slaagde kernfusie te bewerkstelligen via een proces dat Lattice Confinement Fusion heet. Bij dit experiment wordt een rooster van vaste erbium onder hoge druk verzadigd met deuterium gas. Vervolgens schiet een elektronenversneller elektronen in een doel van wolfraam waarbij high-energy fotonen (lichtdeeltjes) ontstaan die gericht worden op het erbium rooster. Zodra zo’n energierijk foton daar bots met een deuteronatoomkern, splitst deze deuteron zich in een proton en een neutron. De neutronen botsen weer met andere deuteronen die daardoor zoveel energie krijgen dat ze de afstotende Coulomb-krachten kunnen overwinnen om samen te smelten met andere deuteronen. Voilà, kernfusie.
De onderzoekers van Nasa benadrukken dat Lattice Confinement Fusion geen koude kernfusie is. Het erbium rooster blijft relatief koel maar bereikt plaatselijk zeer hoge temperaturen waar de deuteronen samensmelten. Nasa hoopt uiteindelijk ruimtevluchten te kunnen aandrijven met deze technologie. Die zal dan wel dusdanig verfijnd moeten worden dat er aanzienlijk meer energie uitkomt dan dat erin gestopt wordt.
