Van wetenschappelijke doorbraken tot recordbedragen aan financiering: het onderwerp van de vooruitgang in de kernfusietechnologie is nog nooit zo actueel geweest als nu.
Uit het meest recente rapport van de Fusion Industry Association bleek dat er wereldwijd 43 fusiebedrijven zijn, waarvan 25 in de Verenigde Staten.
Zou het je verbazen als je hoorde dat drie van die 25 bedrijven zich binnen een uur rijden van elkaar bevinden in de staat Wisconsin? SHINE, Realta Fusion en Type One Energy behoren tot de 43 bedrijven die zich inzetten om schone, koolstofvrije fusie-energie op het elektriciteitsnet te brengen.
Waarom is Wisconsin zo’n broeinest voor fusietechnologie? Vertegenwoordigers van die drie bedrijven – Ross Radel, Chief Technology Officer bij SHINE; Cary Forest van Realta Fusion; en Chris Hegna van Type One Energy – kwamen op 18 juli bijeen voor een paneldiscussie tijdens de Innovation Network-lunch van de Wisconsin Technology Council.
Hier volgen vijf redenen die de leiders uit de fusie-industrie hebben genoemd om uit te leggen waarom Wisconsin een voortrekkersrol speelt op het gebied van fusie:
Sterk programma van de Universiteit van Wisconsin legt de basis
Radel, Forest en Hegna hebben allemaal nauwe banden met de Universiteit van Wisconsin, die in het algemeen een sterk nucleair programma heeft en in het bijzonder een fusieprogramma dat al meer dan 50 jaar bestaat.
SHINE is namelijk bedacht door oprichter en CEO Greg Piefer toen hij nog aan de Universiteit van Wisconsin (UW) studeerde, en bijna 20% van de ongeveer 370 medewerkers van SHINE heeft een diploma behaald aan de Universiteit van Wisconsin-Madison.
“Greg en ik volgden een masteropleiding in de kernenergie … en hij richtte SHINE in 2005 op via een iets andere aanpak (dan andere fusiebedrijven),” zei Radel. “We dachten op dat moment niet per se aan energie zelf, maar aan de duurzame weg om tot energie te komen.”
Realta werd in 2022 opgericht als spin-off van een ARPA-E-project ter waarde van 10 miljoen dollar aan de Universiteit van Washington (UW), dat onder leiding stond van Forest. Type One Energy werd in 2019 opgericht als spin-off van de UW door een aantal faculteitsleden, waaronder Hegna.
“Ze (de drie fusiebedrijven uit Wisconsin) zijn allemaal voortgekomen uit de Universiteit van Wisconsin-Madison, die van oudsher sterk staat op het gebied van fusietechnologie en energie,” aldus Hegna. “Onze eerste doctor in het fusieonderzoek promoveerde begin jaren zestig. Ik denk dat we de afgelopen decennia samen zo’n 500 doctoren in de fusietechnologie hebben afgeleverd.”
SHINE baant de weg op het gebied van regelgeving
Eerder dit jaar heeft de Nuclear Regulatory Commission een concreter plan gepresenteerd over de manier waarop zij fusie-installaties zal reguleren. Daarnaast zijn er ook regelgevingen op staatsniveau, en de inspanningen van SHINE door de jaren heen hebben een stevige basis gelegd voor fusiebedrijven die samenwerken met de autoriteiten in de staat Wisconsin.
“SHINE maakt momenteel gebruik van tritium (fusie)systemen – op een veel lager niveau dan bij een fusie-energiecentrale het geval zou zijn,” zei Radel. “Maar het gaat om dezelfde soort regels en ervaring wat betreft het opstellen van het veiligheidsdossier en het verkrijgen van een vergunning bij de staat Wisconsin.”
“Wisconsin is waarschijnlijk een van de weinige toonaangevende staten waar de toezichthouder ervaring heeft met fusiesystemen.”
“SHINE is daar echt geweldig in geweest,” zei Forest.
Een sterke lokale basis van Fusion-investeerders
De FIA meldde dat de financiering voor fusiebedrijven momenteel 6,2 miljard dollar bedraagt, waarvan 5,9 miljard dollar afkomstig is uit particuliere investeringen.
De drie fusiebedrijven uit Wisconsin rapporteerden een gezamenlijk totaal aan financiering van bijna 750 miljoen dollar, waarbij SHINE met 700 miljoen dollar voorop liep. Een groot deel van die financiering, vooral in de beginfase voor alle drie de bedrijven, was te danken aan de steun van lokale particuliere investeerders, aldus de panelleden.
“We hebben het grote nationale nieuws over voortdurende doorbraken,” zei Radel. “En hoewel de technologie van de National Ignition Facility, voor zover ik weet, geen directe band heeft met een van deze drie (Wisconsin) bedrijven … trekt het wel de aandacht van mensen en maakt het duidelijk dat er mechanismen bestaan waarmee dat doel bereikt kan worden.”
Een regio die bekendstaat om zijn productie- en bouwsector
Het is geweldig dat drie bedrijven in de staat zich bezighouden met kernfusie. Maar die bedrijven zullen ook partners nodig hebben om hun faciliteiten te bouwen en gespecialiseerde onderdelen en materialen te leveren. Volgens het panel staan Wisconsin en de Midwest ook op dat vlak er goed voor.
“Wisconsin bevindt zich in een uitstekende positie om producten voor de fusie-industrie te vervaardigen,” zei Forest. “Er zijn vanuit onze samenwerking tussen de staat, de overheid en bedrijven enkele initiatieven ontstaan om hier in het Midwesten een ‘fusiedriehoek’ op te zetten, een consortium van industriële en maatschappelijke organisaties dat de verdere ontwikkeling van fusie moet ondersteunen. We houden ervan om dingen te bouwen; additive manufacturing en grootschalige bouwprojecten zijn iets waar we goed in zijn. En we hebben ook wetenschappelijk personeel, dus dat lijken ons geweldige partners.”
Fusie vandaag … Niet alleen in de toekomst
Hoewel er nog steeds discussie is over hoe snel rendabele fusie-energie op het elektriciteitsnet zal worden aangesloten, is Wisconsin de enige staat die kan zeggen dat er al een bedrijf is dat fusie-energie vandaag de dag via diverse toepassingen buiten de energiesector op de markt brengt.
SHINE zet zijn vierfasenplan voort, dat momenteel bestaat uit het inspecteren van industriële onderdelen en het produceren van medische isotopen. We zijn van plan deze capaciteiten uit te breiden om nucleair afval te recyclen, als tussenstap op weg naar het opwekken van schone, kosteneffectieve fusie-energie voor het elektriciteitsnet.
“Uiteindelijk hebben we allemaal hetzelfde doel voor ogen; het is als het ware de heilige graal,” zei Radel over fusie-energie. “Terwijl we stap voor stap vooruitgang boeken en steeds meer fusie tot stand brengen, willen we dat we steeds dichter bij datzelfde doel komen.”