Het grootste wetenschappelijk project in de wereld moet gaan besparen

Velen zien kernfusie als de energiebron voor de toekomst en dus als dé vervanger voor de fossiele brandstoffen. De International Thermonuclear Experimental Reactor of kortweg de ITER is de naam van het internationaal samenwerkingsproject met als doel de wetenschappelijke en technische haalbaarheid te onderzoeken en aan te tonen van kernfusie als energiebron. De project wordt onder andere gefinancierd door de Europese Unie, Japan, Zuid-Korea, China, India, VS, en de Russische Federatie. De ITER samenwerking begon in 1985 op verzoek van Gorbatsjov, de Russische partijleider van de regerende partij op dat moment. Tijdens de top in Genève waarop onder andere ook de toenmalige Amerikaanse president Ronald Reagan aanwezig was, stelde Gorbatsjov voor om een internationaal onderzoeksproject op te starten om de mogelijkheden en de haalbaarheid van kernfusie te onderzoeken. Na de top in Genève richtten de Sovjet-Unie, de VS, Japan en de Europese Unie een samenwerkingsverband op onder de noemer IAEA. Later in 1999 trokken de Verenigde Staten zich terug uit dit samenwerkingsverband maar keerden dan later in het begin van 2003 terug. En samen met de terugkomst van de VS, sloten China en Zuid-Korea zich ook mee aan bij dit project. En als laatste sloot India zich ook nog aan bij deze groep in 2005. Dit project heeft dus wereldwijd wel heel wat belangstelling.

Tijdens het opstarten van dit project diende er dus een geschikte locatie gezocht te worden waar het onderzoekscentrum en de experimentele reactor gebouwd kon worden. Vier landen hebben een locatie aangeboden voor de vestiging van ITER, namelijk gaat het hier over Frankrijk, Spanje, Canada en Japen. Na een selectieproces bleven er nog twee locaties over namelijk Cadarache in Frankrijk en Rokkasho-mura in Japan. En toen Canada vernam dat hun locatie niet meer in aanspraak kwam, hebben ze zich daarna ook direct teruggetrokken uit het samenwerkingsverband. Europa en Japan konden echter niet tot een akkoord komen en beide locaties hadden onder de toen zes deelnemende landen evenveel steun. Het duurde tot juni 2005 vooraleer er weer schot in de zaak kwam. Toen heeft men overeengekomen om ITER in Frankrijk in Cadarache te gaan bouwen. En in ruil voor de toegeving van Japan kwam men akkoord dat Japan een groter deel van de medewerkers binnen het project mocht leveren. Cadarache ligt in Zuid Frankrijk in de streek rond Marseille. Cadarache is een groot onderzoekscentrum voor atoomenergie in de gemeente Saint-Paul-lès-Durance. Cadarache biedt ruimte aan het Frans atoomcommissariaat (CEA). Het CEA voerde oorspronkelijk vooral onderzoek uit op het gebied van kernsplijting en dan vooral voor militaire doeleinden. Maar daarnaast werd het dus ook de bouwplaats van voor de experimentele kernfusiereactor ITER.

Uiteindelijk in januari in 2007 begon men dan met de bouw van de ITER. Uiteindelijk zou het op zijn minst 10 jaar duren om alle nodige infrastructuur te bouwen voor dit project. Het bouwen van al dit werd opgesplitst in twee grote delen, namelijk in het voorbereiden van deze fysische locaties zelf en in de latere bouw van de ITER-gebouwen. In totaal neemt alles zo'n 180 hectare's in beslag maar het meest belangrijkste onderdeel was het verhoogd platform van 42 hectare's groot. Op dit platform kwamen dan later alle wetenschappelijke gebouwen en faciliteiten. Van de totale oppervlakte van 180 hectare's worden er maar 90 echt gebruikt, en de overige helft wordt onaangeroerd gelaten in de beboste toestand.

De eerste fase van de bouw duurde zo'n jaar en daarbij werd er in het bijzonder veel aandacht geschonken aan de lokale fauna en flora. Zo werd er een ecologische inventarisatie uitgevoerd voor men startte met bouwen. Verschillende planten- en diersoorten werden geïdentificeerd om deze dan bescherming te bieden in de daarvoor bestemde delen van de site. Ook werden er archeologische studies uitgevoerd vooral men startte men de uitgravingen voor de constructies. De archeologen vonden er een heleboel schatten die daar al zeer lang onder de grond gezeten moeten hebben. En tegen 2008 was al dit afgerond zodat men kon beginnen met de eigenlijke constructie van het platform. Tegen april 2009 was het platform, de wetenschappelijke gebouwen en faciliteiten volledig af. En dit platform bleek ook een van de grootste door de mens genivelleerde oppervlaktes te zijn in de wereld.

Het gebouw voor de ITER zelf is speciaal ontworpen in overeenstemming met de kenmerken van het landschap. Het grootste gebouw is datgene waarin de Tokamak reactor voor kernfusie komt en is zo'n 57 meters hoog. De belangrijke onderdelen voor deze Tokamak reactor worden gebouwd in de zeven deelnemende landen en deze worden dan over zee getransporteerd naar Frankrijk. Eénmaal aangekomen in Frankrijk moeten deze nog een weg van 106 kilometers afleggen over de Franse wegen tot aan de site. Deze componenten voor de ITER zijn bijzonder groot van omvang en wegen gigantisch veel. Om deze dan ook te kunnen transporteren over de wegen tussen de zeehaven en de site moesten deze wegen ook verbreedt worden. Tijdens het bouwen van de ITER moeten er ongeveer 200 van zo'n dergelijke grote onderdelen van de haven naar de site gebracht worden. De speciale uitzonderlijke konvooien moeten door 16 dorpen, langs 16 ronde punten en over 35 bruggen passeren. Al deze dienden aangepast te worden voor dit soort vervoer.

Het wordt dus al snel duidelijk dat het prijskaartje van het ITER en alles er rond niet te onderschatten is. Het ITER is dan ook 's werelds duurste wetenschappelijke experiment, ooit. Maar sinds recent dreigt het project in financiële problemen te komen en is het op zoek naar besparingen. In totaal is het de bedoeling om een goeie € 500 miljoen te gaan besparen uit hun gigantische budget voor de bouw van dit project. Hoeveel het budget in totaal is voor de bouw van de ITER is niet exact gekend maar het wordt informeel geschat op € 15 miljard. Op de volgende bijeenkomt van de raad van bestuur, plant de directeur-generaal van dit project, Osamu Motojima, de goedkeuring te vragen om 20 maatregelen te gaan doorvoeren om geld te besparen. Deze voorgestelde maatregelen zijn nog maar goed voor een fractie van wat er in totaal zal moeten bespaard worden. Enkele van de voorgestelde maatregelen krijgen dan weer heel wat kritiek vanuit andere hoeken van de wetenschappelijke wereld. Zo voorspelt Lucio Rossi, een fysicus van het CERN, dat de beslissing om te gaan besparen op het testen van de cruciale supergeleidende magneten zullen zorgen voor grote problemen later in het project. Maar de doelstelling van dit project zijn ook even hoog als het prijskaartje want de impact van kernfusie zou voor heel grote veranderingen zorgen op de energiemarkt in de wereld.

Het falen of slagen van de installatie gaat samen met vermogen van de machine om de super-warme waterstof-brandstof samen te houden, waarvan de temperatuur meer dan 150 miljoen °C kan zijn. Geen enkel materiaal is bestand tegen zo'n hoge temperatuur en daarom maakt men gebruik van zeer sterke magnetische velden die opgewekt worden met gigantische supergeleidende elektromagneten. Dergelijke magneten kunnen een elektrische stroom dragen zonder ook maar enige vorm van weerstand te bieden. Maar de materialen die gebruikt worden in deze magneten kunnen enkel een stroom geleiden zonder weerstand te bieden bij een temperatuur van slechts enkele graden boven het absolute nulpunt (-273,15°C).

Om geld te besparen suggereert Motojima om niet alle magneten die men zal gebruiken bij de ITER op voorhand te gaan testen bij deze extreem lage temperaturen. Deze testen vragen namelijk heel wat geld om uit te voeren. En hij stelt voor om enkel de meest cruciale te gaan testen op voorhand bij deze temperatuur. Het gaat hier om de magneet die zich helemaal in het centrum van de reactor zit en die dient om de waterstof-brandstof op te warmen. De andere magneten dienen om een onzichtbare tank te vormen voor de waterstof-brandstof en deze zouden dan getest worden bij de een temperatuur die gelijk is aan de temperatuur van vloeibaar stikstof (-196°C). En dit betekend dat bij een heleboel van de testen de dure cryogene apparatuur en de speciale faciliteiten niet worden opgeëist. Ook stelt hij voor om de ontwikkeling van het productieproces van de magneten te gaan bijsturen zodat men bij proefversies geen gebruikt maakt van het dure niobium-tin als geleidermateriaal en in plaats daarvan kopper gebruikt.

Sommige experts vermoeden dat deze maatregelen het niet beletten om betrouwbare testen te gaan uitvoeren voor de onderdelen. De voormalige directeur van het LHC, waar men ook gebruik maakt van dergelijke uiterst krachtige magneten, bevestigd ook dit vermoeden. Maar lucio Rossi, die de directe verantwoordelijke was voor deze magneten van het LHC beweerd dan weer het tegengesteld, dat deze testen niet zullen volstaan om een betrouwbaar beeld te krijgen van de onderdelen. Zijn vermoeden rust op een vervelende ervaring met de magneten van het LHC. Want in 2008 gebeurde er een groot accident met de magneten daar. En de fout bij dit accident kwam van een gedeelte van de reusachtige magneten die nog niet volledig getest waren. Maar Motojima vertelt dat hij op de hoogte is van de bijhorende risico van zijn beslissingen maar hij denkt dat een uitgebreide kwaliteitscontrole tijdens de productie van deze magneten dergelijke problemen kan gaan voorkomen. Want de vorige 'machine' waarvan hij de bouw overzag, the Large Helical Device in Toki, Japan, werkte perfect ook al was de installatie en al zijn onderdelen niet volledig uitvoerig getest. En een gelijkaardig verhaal is te horen over de bouw van de KSTAR tokamak in Daejon, Zuid Korea. En hij maakt dus deze beslissingen op basis van deze succesvolle ervaringen.

Geschreven door Emile Glorieux, Bron [nature]