Tot 75 procent minder energie voor kernfusieontsteking! Een wetenschapper uit Peru heeft met twee collega's een nieuwe methode berekend die het onderzoek naar toekomstige fusiecentrales vooruit zou kunnen helpen. Maar is dit spectaculaire idee ook bestand tegen de praktijktest?
Miljoenen mensen hopen op een energiebron die enorme hoeveelheden stroom zou kunnen leveren zonder dat er bij het eigenlijke fusieproces CO₂ vrijkomt. Maar wetenschappers kampen al decennialang met hetzelfde probleem: een gecontroleerde kernfusie vereist extreme temperaturen en complexe technologie.
Nu zorgt de Peruaanse natuurkundige Luis Felipe Delgado-Aparicio met een nieuwe onderzoeksbenadering voor aandacht. Samen met Masayuki Ono en Jonathan Menard van het Princeton Plasma Physics Laboratory onderzoekt hij hoe een fusiereactie met minder energie zou kunnen worden ontstoken. Het idee: niet direct de volledige brandstof verhitten, maar met een kleinere hoeveelheid beginnen en vervolgens meer brandstof toevoegen.
DE MAN ACHTER HET IDEE KOMT UIT PERU
Zijn wetenschappelijke loopbaan begon Delgado-Aparicio aan de Pontificia Universidad Católica del Perú in Lima. Tegenwoordig verricht hij onderzoek in de VS aan het Princeton Plasma Physics Laboratory. Samen met zijn twee collega's publiceerde hij in september 2026 een studie in het wetenschappelijke tijdschrift Physical Review Letters.
De centrale vraag van hun werk: hoe bereik je het punt waarop een fusiereactie voldoende energie opwekt om zichzelf in stand te houden? Hiervoor hebben de onderzoekers gevestigde natuurkundige modellen met elkaar verbonden en onderzocht welke invloed de volgorde van verwarming en brandstoftoevoer heeft op de ontsteking.
Ook andere Peruaanse onderzoeksprojecten houden zich bezig met bijzondere vraagstukken. Een blik op actuele wetenschappelijke thema's biedt onze nieuwssectie PeruMagazin informeert.
100 MILJOEN GRADEN – EN NOG STEEDS NIET GENOEG!
Het probleem bij kernfusie is enorm. Om lichte atoomkernen met elkaar te laten versmelten, moeten ze hun onderlinge elektrische afstoting overwinnen. Hiervoor verhitten onderzoekers de brandstof tot temperaturen van meer dan 100 miljoen graden Celsius.
Bij deze hitte ontstaat plasma. In zogeheten tokamak-reactoren houden sterke magneetvelden de extreem hete materie weg van de reactorwanden. Maar zelfs deze temperaturen garanderen geen succes. Het plasma moet heet en dicht genoeg zijn en lang genoeg ingesloten blijven. Tegelijkertijd verliest het door straling en andere natuurkundige processen voortdurend energie.
De cruciale uitdaging: de fusiereactie moet voldoende energie opwekken om deze verliezen te compenseren.
DE TRUC: EERST MINDER BRANDSTOF, DAN MEER!
Precies hier richt de nieuwe benadering zich op. De onderzoekers onderzoeken een weg waarbij eerst een kleinere hoeveelheid plasma op de vereiste temperatuur wordt gebracht. Verdere brandstof zou pas daarna stapsgewijs kunnen worden toegevoegd.
Wie aan het begin minder brandstof hoeft te verhitten, heeft mogelijk aanzienlijk minder energie nodig om de moeilijke beginfase te overbruggen. De wetenschappers hebben berekend hoe temperatuur, dichtheid en energieverliezen zich tijdens dit proces ontwikkelen. Hun resultaten laten zien dat niet alleen de uiteindelijke condities in de reactor belangrijk zijn. Ook de weg daarnaartoe zou kunnen bepalen hoeveel energie er voor de ontsteking nodig is.
75 PROCENT MINDER ENERGIE? DIT ZIT ER ACHTER HET CIJFER
75 %
Minder energie zou theoretisch mogelijk kunnen zijn.
Deze waarde heeft betrekking op de energie die nodig is voor de fusieontsteking – niet op het totale stroomverbruik van een centrale.
In een interview met zijn voormalige universiteit legde Delgado-Aparicio uit dat de energiebehoefte onder bepaalde omstandigheden mogelijk tot een kwart zou kunnen worden teruggebracht. Dat zou een aanzienlijke vooruitgang zijn. Het cijfer is echter afkomstig uit theoretische berekeningen. In een echte fusiereactor is deze besparing tot nu toe niet aangetoond.
Of de voordelen behaald kunnen worden, hangt ervan af hoe nauwkeurig het plasma verhit kan worden en hoe nauwkeurig extra brandstof kan worden toegevoegd. Ook de stabiliteit van het plasma en de onvermijdelijke energieverliezen spelen een cruciale rol.
DE VOLGENDE VERRASSING: GEEN VOLLEDIG NIEUWE REACTOR NODIG?
De nieuwe benadering zou ook interessant kunnen worden voor reeds ontwikkelde fusie-installaties. De onderzoekers willen niet per se een compleet nieuw reactortype bouwen. Ze onderzoeken veelmeer of de ontsteking door een andere aansturing van het plasma kan worden verbeterd.
Dat zou ontwikkelingskosten kunnen besparen. Voorwaarde is echter dat de berekeningen in bestaande testfaciliteiten kunnen worden bevestigd. Bij temperaturen van meer dan 100 miljoen graden moeten wetenschappers het plasma stabiel houden, energieverliezen beperken en extra brandstof op het juiste moment inbrengen. Een fout in de aansturing kan ertoe leiden dat het plasma afkoelt en de fusiereactie voortijdig stopt.
STROOM ALS UIT DE ZON – WAAROM DUURT HET ZO LANG?
Kernfusie belooft enorme hoeveelheden energie. Het principe drijft ook onze zon aan: lichte atoomkernen versmelten en maken daarbij energie vrij. Op aarde is dit proces echter onvergelijkbaar moeilijker te controleren.
Daarbij komen nog andere problemen. Reactoronderdelen moeten bestand zijn tegen enorme belastingen. De benodigde brandstof tritium is schaars en zou in toekomstige centrales zelf moeten worden geproduceerd. Bovendien moet de vrijgekomen energie worden omgezet in bruikbare stroom.
Terwijl er wereldwijd onderzoek naar kernfusie wordt gedaan, zet Peru bij zijn huidige energievoorziening onder andere in op aardgas. Welke projecten in het noorden gepland zijn, laat onze bijdrage Gas uit Piura: nieuwe kansen voor Noord-Peru zien.
Ondanks tientallen jaren onderzoek is er tot op heden geen commerciële fusiecentrale die continu elektriciteit aan het openbare stroomnet levert.
NU MOET DE PRAKTIJKTEST VOLGEN!
Voor Delgado-Aparicio en zijn collega's is de publicatie pas het begin. Hun berekeningen tonen een mogelijke weg naar een efficiëntere fusieontsteking. Of deze weg ook in een echte installatie werkt, moeten verdere experimenten uitwijzen.
Als het bewijs wordt geleverd, zou de methode de ontwikkeling van toekomstige fusiereactoren kunnen beïnvloeden. Mocht het mislukken, dan blijven de berekeningen een bijdrage aan het beter begrijpen van de natuurkundige grenzen.
WORDT DE BEREKENING EEN DOORBRAAK?
Een Peruaanse natuurkundige heeft met zijn collega's een nieuwe benadering gepresenteerd voor een van de grootste problemen in het energieonderzoek. Nu moeten experimenten aantonen of de gehoopte energiebesparing daadwerkelijk haalbaar is.
Voor Peru is de studie tegelijkertijd een voorbeeld van het internationale werk van Peruaanse wetenschappers. Van zijn studie in Lima leidde de weg van Delgado-Aparicio naar een vooraanstaand Amerikaans laboratorium voor kernfusie. Een ander actueel onderzoek laat zien hoe divers het onderzoek uit Peru is: Aardappel-schok uit Peru: wat onderzoekers in het DNA vonden.
Het onderzoek van Delgado-Aparicio zou op een dag kunnen bijdragen aan het benutten van een energiebron waar wetenschappers wereldwijd al tientallen jaren aan werken.
Bronnen
Delgado-Aparicio, L. F.; Ono, M.; Menard, J. E. (2026): „Generalized Lawson-Cordey-Mills Accessibility of Fusion Ignition“. Physical Review Letters, september 2026.
Pontificia Universidad Católica del Perú (2026): Interview met Luis Felipe Delgado-Aparicio. PuntoEdu, september 2026.
Afbeeldingsbron: U.S. Department of Energy / Princeton Plasma Physics Laboratory: National Spherical Torus Experiment Upgrade (NSTX-U), via Wikimedia Commons, publiek domein. Archiefopname; geen afbeelding van de beschreven studie.
.jpg?width=960)
.jpg?width=960)
