De race naar kernfusie: China loopt voorop!

Hefei-kranen en geheime laserhallen: een nieuw front in de energierace

Op een groene onderzoekscampus in Oost-China werken bouwploegen in december 2025 in het bleke winterlicht aan het sluiten van de ringen van een enorme donutvormige machine, terwijl grote kranen de wacht houden boven betonnen fundamenten. In het zuidwesten van het land hebben analisten die satellietbeelden bestuderen een X-vormige hal geïdentificeerd, waarvan de schaal en geometrie wijzen op een nieuwe, krachtige laserfaciliteit. Deze tweelingprojecten — een tokamak genaamd BEST en een laser-ontstekingslocatie gekoppeld aan het Shenguang-programma — zijn de meest zichtbare tekenen van een geïntensiveerde Chinese campagne om fusie-energie werkelijkheid te maken.

Twee technologieën, één ambitie

Fusieonderzoek splitst zich op in verschillende technische paden. Tokamaks gebruiken magnetische velden om heet plasma in een torus op te sluiten, waarbij ze vertrouwen op gigantische magneten om waterstofisotopen lang genoeg bij elkaar te houden om fusie te laten plaatsvinden. Traagheidsinsluitingsfusie, nagestreefd met hoogenergetische lasers, perst energie in kleine brandstofpellets totdat deze imploderen en kortstondig fusieomstandigheden bereiken. China streeft beide parallel na — waarbij het de Verenigde Staten en andere landen evenaart in laboratoriumdoorbraken, terwijl de bouw en investeringen op nationale schaal worden versneld.

In de Verenigde Staten is de strategie verschoven naar private innovatie. Een cluster van startups heeft durfkapitaal en overheidssubsidies aangetrokken om laboratoriumsuccessen om te zetten in prototype-reactoren; Commonwealth Fusion Systems behoort tot de partijen die mikken op een apparaat dat tegen het einde van de jaren 2020 meer energie kan produceren dan er nodig is om het te laten werken. In China is het ritme anders: nationale onderzoeksinstituten en staatsbedrijven kanaliseren grote bedragen en industriële capaciteit naar faciliteiten waarover zij direct de controle hebben. Deze door de staat geleide aanpak levert snelheid en schaal op en herschikt het wereldwijde tijdschema voor de ontwikkeling van fusie.

Wat Peking aan het bouwen is

Het Instituut voor Plasmafysica van de Chinese Academie van Wetenschappen legt de laatste hand aan BEST, een tokamak die is ontworpen om verschillende kritieke technische elementen tegelijkertijd te testen. Vlakbij wordt een complex van 40 hectare voorbereid voor het testen van componenten die bestand moeten zijn tegen de zware omstandigheden in een werkende reactor: extreme hitte, een intense neutronenflux en de mechanische spanningen van herhaaldelijk gebruik. Functionarissen van het instituut hebben fusie bestempeld als een strategische wetenschappelijke prioriteit in het volgende vijfjarenplan, en de bouw vordert in een tempo dat veel westerse onderzoekers heeft verrast.

Parallel aan het tokamak-programma heeft de China Academy of Engineering Physics — een organisatie met historische banden met het beheer van kernwapens — een laserpad versneld. Rapporten en patentaanvragen wijzen op Shenguang IV en aanverwante faciliteiten in Mianyang en Chengdu. Dat werk put rechtstreeks uit de wetenschappelijke lessen van de Amerikaanse experimenten met traagheidsinsluiting, maar gaat gepaard met een urgentie en geheimhouding die gevormd zijn door zowel defensieoverwegingen als de wens om een potentieel transformerende energietechnologie onder de knie te krijgen.

De rol van de particuliere sector

Private bedrijven in de Verenigde Staten en elders streven naar wendbaarheid: nieuwe magneetontwerpen, innovatieve insluitingsconcepten en modulaire engineering om snel tot een proeffabriek te komen. Een zeer zichtbare innovatie is een klasse krachtige, compacte magneten die mogelijk is gemaakt door nieuwere supergeleidende materialen; onderzoekers in zowel Massachusetts als Shanghai hebben het afgelopen jaar vergelijkbare technische mijlpalen voor deze magneten gerapporteerd. Om het Amerikaanse model te laten slagen, moet het echter twee barrières overwinnen: duurzame financiering gedurende lange ontwikkelingscycli en een industriële basis die in staat is om centrales op grote schaal te bouwen.

Technische en industriële horden blijven bestaan

Zelfs als laboratoria gedurende korte perioden netto-energie aantonen, is de stap van een mijlpaal in een experiment naar een betrouwbare, economische elektriciteitscentrale een apart probleem. Fusiesystemen moeten continu of met een hoge inschakelduur kunnen werken: brandstof aanvoeren, warmte onttrekken, tritium kweken, structurele materialen beschermen tegen energetische neutronen, en dat alles met redelijke kosten en onderhoudbaarheid. Dit zijn grotendeels technische problemen — groot, duur en vaak alledaags — waarbij expertise in de bouw, toeleveringsketens en materiaalkunde evenveel gewicht in de schaal leggen als natuurkunde.

De gevestigde sterke punten van China op het gebied van grootschalige engineering en snelle bouw geven het land voordelen op die gebieden. Dat werd duidelijk toen een start-up uit Shanghai een magneetontwerp publiceerde met vergelijkbare mogelijkheden als dat van een Amerikaans bedrijf, minder dan een jaar nadat het Amerikaanse team zijn resultaten had gepubliceerd. Het snel mobiliseren van toeleveringsketens en productiecompetentie toonde het vermogen aan om laboratoriumconcepten snel te vertalen naar hardware; of die hardware betrouwbaar zal werken als onderdeel van een commerciële centrale is onbewezen.

Wetenschap, geheimhouding en geopolitiek

De fusierace gaat niet alleen over elektriciteit. Met name laserfaciliteiten hebben een 'dual-use' waarde voor het beheer van kernwapens, en die dualiteit verklaart een deel van de geheimhouding rond bepaalde Chinese projecten. Dezelfde lasersystemen die erop gericht zijn fusie-ontsteking te creëren, stellen landen ook in staat om fysica met een extreem hoge energiedichtheid te bestuderen zonder kernexplosies. Die overlap bemoeilijkt internationale samenwerking wanneer strategische concurrenten geavanceerde faciliteiten door zowel civiele als militaire lenzen bekijken.

Beleidsbeslissingen in Washington hebben de vorm van academische uitwisseling al veranderd: sommige Amerikaanse programma's en financieringssignalen hebben deelname aan bepaalde internationale fusieconferenties ontmoedigd of gezamenlijke experimenten vertraagd. Dat heeft meer wetenschappers naar startups of naar internationale posities gedreven — een migratie die China probeert te benutten door onderzoekers van Amerikaanse laboratoria en universiteiten te rekruteren. Of dit leidt tot een permanente ontkoppeling van het vakgebied, of tot een competitieve maar nog steeds coöperatieve internationale ecologie, hangt af van toekomstige beleidskeuzes en van de snelheid waarmee de technologie commerciële drempels nadert.

Wat succes zou betekenen — en hoe snel

Onderzoekers en bedrijfsleiders schetsen optimistische tijdlijnen voor mijlpalen: kortstondige demonstraties van netto-energie in experimentele apparaten zijn aannemelijk in de komende jaren; proeffabrieken die een elektriciteitsnet kunnen voeden zouden in de jaren 2030 kunnen verschijnen; volledige commerciële uitrol zou in de jaren 2040 kunnen volgen als alles goed gaat. Sommige ondernemers en planners in China mikken in ambitieuzere prognoses zelfs op commerciële demonstratie tegen 2040.

De prijs is enorm. Fusiebrandstof — waterstofisotopen zoals deuterium en tritium — is overvloedig aanwezig, en fusie produceert energie zonder de risico's op een onbeheersbare meltdown die gepaard gaan met kernsplijting, en met veel lagere volumes langlevend radioactief afval. Als fusie compact, betrouwbaar en betaalbaar kan worden gemaakt, zou het basislaststroom kunnen leveren voor energie-intensieve industrieën, datacenters die kunstmatige intelligentie aandrijven, ontzilting, of moeilijk te elektrificeren sectoren zoals de staalproductie en de scheepvaart. Wie het vermogen ontwikkelt om fusiecentrales te bouwen, te exploiteren en te exporteren, zou niet alleen commercieel voordeel maar ook geopolitieke invloed kunnen winnen.

Een nauwlettende blik

Op de korte termijn kunnen waarnemers meer spraakmakende prototypes verwachten en aanhoudende concurrentie om talent en toeleveringsketens. Het technische verhaal zal zich in afgemeten stappen voltrekken: mijlpalen aangekondigd door laboratoria en bedrijven, onafhankelijke collegiaal getoetste resultaten en de langzame opbouw van technische kennis over hoe systemen zich gedragen wanneer ze herhaaldelijk worden ingezet. Grote beloften zullen worden getoetst aan de ontnuchterende waarheid dat elektriciteitsproductie op planetaire schaal evenzeer een systeemprobleem is als een natuurkundig probleem.

China's fusie-opmars verhoogt de inzet en versnelt het schema. Of die snelheid op tijd zal worden vertaald in praktische, betaalbare stroom om de energie- en industriële kaart van deze eeuw te herschikken, valt nog te bezien — maar de race is nu onmiskenbaar begonnen.

Bronnen

• Instituut voor Plasmafysica, Chinese Academie van Wetenschappen
• China Academy of Engineering Physics
• ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor)
• Lawrence Livermore National Laboratory
• Amerikaans Ministerie van Energie
• Princeton Plasmafysica Laboratorium (PPPL)
• Universiteit van Peking