ITER, JET, Wendelstein-7X. Miljarden, decennia, en nog steeds geen netto-energie. Sinds 1955 wordt fusie "binnen dertig jaar" beloofd; we zijn nu zeventig jaar verder en de belofte staat nog steeds op dertig jaar. Dat is geen toeval. Dat is een teken dat het concept niet werkt.

Het probleem is niet technisch, het is conceptueel

De huidige reactoren proberen plasma op te sluiten met magneten in een vierdimensionaal denkkader — drie ruimtelijke dimensies plus tijd. Plasma houdt zich daar niet aan. Het ontsnapt langs paden die je pas ziet als je G (schaal) en W (waarde) meeneemt.

Plasma is geen vloeistof en geen gas. Het is een verzameling geladen deeltjes met enorm verschillende massa's (elektronen zijn 1.836 keer lichter dan protonen) die elk hun eigen schaal en frequentie hebben. Magneten werken op de grote schaal. De ontsnappingsroutes zitten op de kleine schaal. Dat is een G-mismatch — een schaalfout. Wie de kleine schaal niet apart aanpakt, verliest het plasma altijd.

Mijn alternatief: de conische vortexreactor

Een conische vortex is een trechtervormige reactor waarin het plasma niet wordt opgesloten maar versneld in een ronddraaiende stroming, vergelijkbaar met water in een wervel. De rotatie levert de opsluitkracht, niet alleen externe magneten. De cone-vorm zorgt voor compressie naarmate het plasma de bodem nadert: hoe dichter bij de punt, hoe sneller de rotatie, hoe hoger de dichtheid, hoe meer kans op fusie.

De parallel met stromingsleer is geen toeval. Een tornado is ook een opgesloten energiebundel die door zijn eigen rotatie bestaat — niemand hoeft een tornado op te sluiten in een kooi. Pas die fysica toe op plasma en je krijgt een ander soort reactor.

In gewone woorden

Stel je een afvoerputje voor waarin het water steeds harder ronddraait. Hoe dichter bij het gaatje, hoe sneller. Doe nu hetzelfde met heet plasma in plaats van water, en gebruik die rotatie om de waterstofkernen tegen elkaar te drukken tot ze fuseren. Geen magnetische kooi, maar een stromingskooi.

De voordelen zijn aanzienlijk:

• Geen exotische supergeleiders. ITER gebruikt magneten die met vloeibaar helium worden gekoeld tot -269°C. Een vortexreactor heeft veel minder krachtige magneten nodig, eventueel als hulpsysteem.
• Continu in plaats van pulsen. De rotatie kan worden volgehouden, zoals een fontein blijft stromen zolang er water bij komt. Tokamaks werken in pulsen van enkele seconden.
• Zelfregelend. Een stroming reageert op verstoringen door zichzelf te corrigeren. Een magnetische opsluiting reageert door uit elkaar te vallen.

De moeilijkheden

Ik beweer niet dat dit makkelijk is. Drie grote uitdagingen:

Eerste opstart. Hoe krijg je de eerste rotatie op gang? Een tornado ontstaat door temperatuurverschillen in de atmosfeer; in een reactor moet je dat kunstmatig maken. Een combinatie van magnetische impuls plus inertie-injectie zou kunnen werken.

Wandmateriaal. Plasma op fusietemperatuur (honderden miljoenen graden) raakt de wand niet direct dankzij de opsluiting, maar straling en neutronen wel. Bij een vortex is de wandbelasting anders verdeeld dan in een tokamak — beter of slechter, dat is een open vraag.

Energie-extractie. Hoe haal je de fusiewarmte eruit zonder de rotatie te verstoren? Een mantelstroming met heliumkoeling rond de buitenwand zou werken, maar vraagt nauwkeurige afstemming.

Waarom dit een denkraam-vraag is

Ik ben geen plasmafysicus van beroep. Wat ik wel heb is een vermoeden, gebaseerd op decennia werk met stromingen — water rond scheepsrompen, lucht rond vleugels, biomassa door injectoren. Stromingen doen wat ze doen ongeacht het medium. Als het werkt voor lucht en water, werkt het in beginsel ook voor plasma.

Wat ik vraag van de plasmafysici is niet: "geloof mij". Het is: "doe het experiment". Een kleinschalige conische reactor kost geen miljarden — een paar miljoen, een goed team, en een paar jaar werk. Als het niet werkt, weten we het. Als het wel werkt, is het wereldveranderend.

Een breder punt

Waarom blijven we miljarden steken in technologieën die al vijftig jaar "tien jaar weg" zijn? Omdat de instituten die er nu in zitten, niet kunnen toegeven dat ze het mis hadden. Omdat carrières op het oude pad zijn gebouwd. Omdat budgetten alleen vloeien naar wat al loopt.

Dat is geen wetenschappelijk probleem. Dat is een bestuurlijk probleem. En in een Nova Democratia-model zou een onafhankelijk panel kunnen besluiten om vijf procent van het fusiebudget naar onorthodoxe ontwerpen te leiden. Niet meer, niet minder — gewoon een serieuze tweede gok.