1 / 70

Kernfusie, een zon op aarde

FOM-Instituut voor Plasmafysica ‘Rijnhuizen’. Kernfusie, een zon op aarde. Mark-Tiele Westra. 19 april 2004. De toekomst van de energievoorziening Kernenergie Onderzoek naar kernfusie Fusie als energiebron. Inhoud. Het wereldwijde energiegebruik neemt snel toe. Bevolkingsgroei

tavon
Download Presentation

Kernfusie, een zon op aarde

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. FOM-Instituut voor Plasmafysica ‘Rijnhuizen’ Kernfusie, een zon op aarde Mark-Tiele Westra 19 april 2004

  2. De toekomst van de energievoorziening Kernenergie Onderzoek naar kernfusie Fusie als energiebron Inhoud

  3. Het wereldwijde energiegebruik neemt snel toe • Bevolkingsgroei • Snelle ontwikkeling, bijv. India, China

  4. Wereld-energiegebruik China, India, … 2020 2030 2040 1990 2000 2010 2050 2060 2070 2080 2090 2100 IIASA B-scenario 1600 “Zuid” 1400 “Noord” 1200 1000 Energieconsumptie (EJ) 800 600 400 200 0 Jaar

  5. Renewable 0.57% Traditional 6.4% Hydro 6.6% Wind 0.04% Nuclear 6.0% Solar 0.009% Geothermal 0.12% Coal 21.8% Biomass 0.4% Gas 21.1% Oil 37.5% Wereldwijde energieproductie door verschillende bronnen in het jaar 2000

  6. Aankomend tekort fossiele brandstoffen Energie-afhankelijkheid Klimaatverandering door broeikaseffect Problemen met huidige energievoorziening

  7. Olie: nog 40 jaar, top productie over 5-10 jaar Gas: nog 60 jaar, top productie over 15-20 jaar Kolen: nog honderden jaren, maar vies en gevaarlijk Energievooraden

  8. Waar is de olie? Billion Barrels (source BP statistical review 2002)

  9. Klimaatverandering Snelle toename CO2 concentratie …

  10. Klimaatverandering En toename temperatuur …

  11. Groei CO2-uitstoot

  12. De uitstoot moet snel naar beneden

  13. De uitstoot moet snel naar beneden: we moeten de rode lijn volgen

  14. We moeten naar CO2-vrije energie!

  15. wind zon water biomassa CO2-opslag kernsplijting aardwarmte kernfusie

  16. Renewable 0.57% Traditional 6.4% Hydro 6.6% Wind 0.04% Nuclear 6.0% Solar 0.009% Geothermal 0.12% Coal 21.8% Biomass 0.4% Gas 21.1% Oil 37.5% 80% van de nederlandse groene energie is huisvuilverbranding

  17. De toekomst van de energievoorziening Kernenergie De zon op aarde Fusie als energiebron

  18. Lichtsnelheid Energie Massa E = m c2 Een rozijn van 1 gram bevat 0.001 x 300.000.0002 = 9·1013 Joule, oftewel evenveel als 4 duizend ton kolen!

  19. Hoe maak je die energie vrij? • Kernsplijting • Kernfusie

  20. Kernsplijting

  21. Kernfusie

  22. Kerncentrales: kernsplijting

  23. Voordelen • Geen CO2 • Op grote schaal mogelijk • Nieuwe ontwerpen inherent veilig Nadelen • Kapitaal-intensief en grootschalig • Langlevend radioactief afval • Kettingreactie: gevaar voor ongelukken • Verspreiding kernwapen-materialen

  24. Gevaarlijk om mee te werken? • Radioactieve straling is niet gevaarlijk als je er goed mee omgaat • Kernenergie is voor werknemers de veiligste energiebron om mee te werken.

  25. Typen straling • Alpha: een groot, langzaam bewegend deeltje afkomstig van een radioactief element. Het is de kern van een helium-atoom. • Beta: een klein, snel deeltje, afkomstig van een radioactief element. Het is een elektron. • Gamma: gammastraling is elektromagnetische straling zoals zichtbaar licht, maar met veel meer energie

  26. Stralingsbescherming

  27. Stralingsbescherming • Afscherming alpha – papier, kleding beta – lab jas, handschoenen gamma- lood, dik beton • Zo kort mogelijke blootstelling • Houd afstand van bron

  28. De toekomst van de energievoorziening Kernenergie De zon op aarde Fusie als energiebron

  29. Fusie is de energiebron van de zon en de sterren De zon zet elke seconde 600 miljoen ton waterstof om in helium

  30. Ontwerp je eigen fusie reactor

  31. brandstof temperatuur druk warmteverlies

  32. - - - + + + waterstof deuterium tritium Brandstof

  33. De fusiereactie deuterium tritium helium neutron … en heel veel energie!

  34. Temperatuur De zon: 15 miljoen graden Op aarde: 150 miljoen graden!

  35. Druk 10 bar Tussen fietsband (6 bar) en espresso-apparaat (14 bar)

  36. Hoe houd je iets warm? isolatie grootte (grote dingen koelen minder snel af)

  37. Plasma Voorbeelden: de zon, bliksem, TL-buis, neon-buis

  38. Hoe maak je iets 150 miljoen graden? In een oven!

  39. verhitting oven waterstof gas

  40. oven waterstof plasma verhitting

  41. oven heet waterstof plasma verhitting hard aan

  42. heet waterstof plasma probleem: wandcontact! verhitting hard aan

  43. heet hydrogen plasma verhitting hard aan Voorkom wandcontact met magnetisch veld

  44. heet hydrogen plasma verhitting hard aan Voorkom wandcontact met magnetisch veld Plasmadeeltjes volgen het magnetisch veld

  45. heet waterstof plasma verhitting hard aan

  46. Voorbeeld van plasma dat magneetveldlijnen volgt

  47. heet waterstof plasma verhitting hard aan uiteinden probleem:

  48. uiteinden vermijdt : torus ! dit werkt fantastisch!

  49. De Tokamak Dit is de Joint European Torus, JET, in Engeland. Jet is het grootste kernfusie-experiment ter wereld.

  50. JET van binnen

More Related