ISPRA:
Ook Eurotom is op zoek
naar zon en waterstof
Pionier op koers naar
Jupiter (2 dec'74) en
Saturnus (7 sept'79)
ZATERDAG 1 JUNI 1974
„Over twintig jaar kan de gehele wereld voor vrijwel alle
energiebehoefte omschakelen op waterstof als energiedrager
In plaats van fossiele brandstoffen en zelfs elektriciteit waar
dit laatste minder gemakkelijk bruikbaar is. Dat zou de olie
prijzen naar beneden dwingen, en dat is op zichzelf al belang
rijk genoeg. Die dwang kan alleen effectief zijn wanneer we
een geloofwaardig en economisch verantwoord alternatief heb
ben, zoals dat thans nog ontbreekt". Dat is de vaste overtuiging
van dr. P. Caprioglio, de directeur-generaal van de Euratom-
instellingen tijdéns een gesprek dat wij met hem hadden in
Ispra.
"Maar daarvoor zijn nog vele
stappen nodig, en iedere stap op
zichzelf moet economisch haalbaar
zijn. Men mag van de industrie in
vesteringen verwachten op de beno
digde schaal wanneer die geen rende
ment afwerpen. Daarom is het on
derzoek in instellingen als die te Is
pra ook zo belangrijk, en daarom
ook moet er een behoorlijk gemeen
schapsbudget uit de bus komen."
Het is hier niet de plaats om op die
laatste opmerking dieper in te gaan:
het gaat grotendeels om politieke
wrijvingen, die een groots opgezet
project in de richting van een kern
reactor voor de produktie van water
stof tegen houden.
Medio mei zou mede daarover in
Brussel een beslissing worden ge
nomen, maar deze is op het laatste
moment om politieke redenen uitge
steld. Er is overigens goede kans dat
het met de problemen in Euratom de
komende tijd wat soepeler zal gaan,
nu er in Frankrijk waarschijnlijk een
ander beleid ten aanzien van de ge
meenschapsproblemen voor de deur
staat.
In Ispra onderzoekt men thans
(eigenlijk nog op veel te bescheiden
schaal) welke chemische processen
mogelijk zijn voor de produktie van
waterstof bij de hoge temperatuur-
bereiken (600 tot 800 graden celsius)
van kernreactoren. Er bestaat der
halve een duidelijk regelrecht ver
band tussen de kerntechnieken en
waterstofproduktie.
De voordelen van waterstof als
branding in het geheel geen chemi-
vele. Waterstof is flexibel en kan op
alle mogelijk manieren worden ge
bruikt, er zijn goede transportmoge
lijkheden, zowel in containers als
door pijpleidingen en vooral is het
van groot belang dat er bij de ver
branding in hrt geheel geen chemi
sche verontreiniging optreedt.
Zoals wij twee weken geleden
schreven, draait in Amerika al ge-
ruimte tijd een experimentele auto
motor op waterstof. Dr. Caprioglio
vertelde dat in Amerika bovendien
al proeven zijn genomen met water
stof als brandstof voor vliegtuigen.
Dit laatste is van belang, omdat
waterstof ongeveer 40 procent weegt
van kerosine, de huidige brandstof
voor vliegtuig-straalmotoren. Een
vliegtuig kan daardoor veel meer
vracht vervoeren, en dit spreekt na
tuurlijk enorm aan zowel voor de
vaartmaatschappijen. Weliswaar is
vaartmaatschappijen. Weliswaa ris
er vooralsnog tweemaal zoveel ruim
te nodig voor waterstof als brandstof
in plaats van kerosine, maar dit bete
kent geenszins, dat het voordeel van
het geringere gewicht daardoor teniet
wordt gedaan. Bij een Juiste vlieg
tuigconstructie, afgestemd op het
gebruik van waterstof, hoeft de om
vang van de tanks geen enkele na
delige invloed te hebben op het ren
dement, dat wel vergroot wordt door
het geringere gewicht.
Maar hier geldt alweer, dat vlieg
tuigen slechts op waterstof-gebruik
worden gebouwd, wanneer de tech
nische en economische mogelijkheden
zijn aangetoond en wanneer er een
zekerheid bestaat, dat waterstof de
energiedrager van de toekomst
wordt. De initiele investeringen voor
het aantonen van die zekerheden
zullen zeker niet door de industrie
zelf worden opgebracht, maar kun
nen vrijwel uitsluitend geleverd wor
den door research-centra als die van
Euratom.
Een heel andere activiteit in Is
pra op het gebied van de energie
voorziening is het zoeken naar mo
gelijkheden, om de zonne-energie
dienstbaar te maken aan het men
selijk energieverbruik. Op dit ter
rein ligt het verband met het kern
onderzoek wat moeilijker: het is er
vrijwel niet. Het enige verband is,
dat het óók om energie gaat. Niette
min heeft de energiecrisis ook het
wetenschappelijk apparaat in Ispra
geactiveerd tot onderzoek naar de
mogelijkheden van deze alternatieve
energiebron.
De zonnestraling, die door de aar
de wordt opgevangen, is ongeveer
40.000 maal zo groot als de totale
energie-consumptie van de mens-
Wetenschap en
technologie
door P. Bok
held. Er zijn echter drie grote be
zwaren tegen deze energiebron:
moeilijk te verzamelen, niet perma
nent beschikbaar en een betrekke
lijke lage energiewaarde.
De zon levert in principe alle ener
gie, die op aarde verbruikt wordt.
Fossiele brandstoffen zijn een vorm,
waarin zonne-energie in honderd
duizenden Jaren is opgeslagen, en
die in decennia of enkele eeuwen
wordt opgesoupeerd. De zon is
verantwoordelijk voor de kringloop
van het water en daarmee het stro
men van de rivieren waardoor stuw
dammen met waterkrachtcentrales
mogelijk zijn.
De zon doet planten groeien, houdt
ook via die planten de fauna in le
ven, en planten en dieren leveren de
mens het voedsel, dat wil zeggen de
energie die hij voor zijn eigen me
tabolisme nodig heeft.
Maar de genoemde factoren maken
het moeilijk, deze overvloedige ener
giebron te gebruiken voor de exorbi
tante energiebehoefte van de huidi
ge mens. Zou hij de zon langs na
tuurlijke weg willen gebruiken als
energiebron alleen voor de instand
houding van zijn metabolisme en
voor zeer primitieve energiebehoef
ten daarnaast dan zou de mens per
persoon tienduizend vierkante meter
bos nodig hebben om successievelijk
te kappen, verbranden en aanplan
ten, en dat geldt dan alleen in de
gunstige groeistreken.
Wil men de zonne-energie langs
kunstmatige weg gebruiken, dan zijn
daar zeer moeilijke technieken voor
nodig.
Hier en daar (in Frankrijk en
Duitsland vooral, maar ook in Ame
rika en Italië, zijn proeven genomen
met zonne-panelen, die voldoende
zonnewarmte absorberen om wo
ningen voor 60 procent in de ener
giebehoefte te laten voorzien. Maar
dergelijke woningen hebben zeker in
ongunstige klimatologische streken,
altijd nog een heel groot "extra" no
dig. Zij kunnen hoogstens bezuini
gend werken, niet als een alternatie
ve oplossing.
In Ispra is men bezig, deze tech
nieken te verbeteren, maar men doet
er ook onderzoek naar heel andere
mogelijkheden van de zonnestraling.
De tot dusver gebruikte technieken
(ook voor bv water pompen in droge
woestijnstreken) maakten alleen ge
bruik van de zonnewarmte. De zon
nestraling bestaat echter ook uit an
dere componenten dan warmtestra
ling. De toepassing van die andere
componenten vergt een enorme hoe
veelheid research.
Slaagt men er in, deze "andere"
straling ten dienste te maken aan de
energiebehoefte, dan zullen we op
aarde alle behoefte uit de zonnestra
ling kunnen dekken. Dr. Caprioglio
meent evenwel, dat pas in de vol
gende eeuw een eerste belangrijke
bijdrage van wetenschap en techno
logie op dit gebied verwacht mag
worden. Vermoedelijk komt deze
techniek dus pas ter beschikking na
dat de kernfusie-techniek als ener
giebron al lang in een operationeel
stadium verkeert.
Een belangrijke zaak, die moet
worden onderzocht voordat men
eventueel tot het "aftappen" van
zonne-energie overgaat, is de vraag
in hoeverre het "onnatuurlijke" ge
bruik van die energie de gehele
energie-balans van de aarde en at
mosfeer zou verstoren.
Men heeft daar computer-bereke
ningen over gemaakt die nogal ge
ruststellend lijken. Daarbij werd uit
gegaan van een wereldbevolking van
twintigmiljard, ongeveer vijf tot zes
maal de huidige.
Wanneer al die twintigmiljard men
sen per persoon een jaarlijkse ener
gieconsumptie zouden hebben gelijk
staande aan het energieverbruik per
persoon in de Verenigde Staten op
dit moment, zou ongeveer 1 procent
van de permanent op aarde vallende
zonne-energie moeten worden ver
bruikt. Daardoor zou de gemiddelde
temperatuur op aarde met 0,3 pro
cent toenemen. Maar dan is geen re
kening gehouden met eventuele feed
back-effecten, waarover men nog
niet voldoende weet. Het lijkt In dat
opzicht een gevaarlijke zaak, ons
geheel op de energie-voorziening via
zonnestraling te gaan oriënteren.
Een ander enigszins futuristisch
research-project, waaraan in Ispra
wordt gewerkt, is de kunstmatige fo
tosynthese, het procédé, waarmee de
plantenwereld het zonlicht gebruikt
voor de interne energievoorziening.
Enkele weken geleden zijn in Is
pra op dit gebied de eerste heel be
scheiden resultaten geboekt, die de
ze techniek zelfs nog niet in de kin-
Onze redacteur wetenschap
pen heeft onlangs op uitnodi
ging van de Europese Com
missie samen met twee Ne
derlandse en 25 van elders uit
Europa afkomstige collega's
een bezoek van enige dagen
gebracht aan de grootste ves
tiging van Euratom in Euro
pa, gelegen aan het Italiaan
se Lago Maggiore in het
plaatsje Ispra, ten noordwes
ten van Milaan nabij de
Zwitserse grens.
De Europese Gemeenschap
voor Atoomenergie (Eura
tom) heeft vier belangrijke
centra, namelijk in Petten in
ons land, Ispra in Italië, het
Europees Instituut voor
Transuranen in Karlsruhe
West-Duitslanden het cen
traal bureau voor metingen
op het gebied van de kern
energie te Geel in België.
Ispra is daarvan met meer
dan 1500 man wetenschappe
lijk en technisch personeel de
grootste, Petten en Karlsruhe
hebben beide een personeels
bestand van circa 200 man
(althans voor zover het be
treft de Euratom-activltei-
ten) en Geel ongeveer 170
man.
De laboaratoria in Ispra hou
den zich de laatste tijd niet meer
uitsluitend bezig met kernonder
zoek en aanverwante technieken,
maar hebben zich kortelings ook
gestort op zonne-energie en de mo
gelijkheden van waterstof als
energiedrager. een probleem
waarover wij op deze plaats twee
weken geleden schreven. In bij
gaand artikel nog enige nadere bi
zonderheden over de Italiaanse in
spanningen op deze neventerrei
nen van de kernenergie.
Op de foto een overzicht van een
deel van de Ispra-vestiging
derschoenen zetten maar alleen in
een embryonaal stadium brengen.
Overigens worden ook elders in de
wereld systemen ontwikkeld, om de
zonne-energie economisch verant
woord af te tappen, 'n Briljant tech
nicus ln Amerika heeft de ruimte
vaartorganisatie NASA onlangs een
plan voorgelegd, om in de ruimte
zonne-energie op te vangen in enor
me spiegels, en deze energie gecon
centreerd naar de aarde te zenden in
de vorm van microstraling. De spie
gels kunnen in de ruimte worden sa
mengesteld uit onderdelen, wan
neer eenmaal de Amerikaanse spa
ce-shuttle operationeel is. Dat moet
gebeuren in het begin van de Jaren
tachtig. De opgevangen zonne
straling is buiten de dampkring zeer
veel intenser dan op het aardopper
vlak, instandhouding en onderhoud,
van het enorme opvangcentrum in de
ruimte zou niet kostbaar zijn, en de
transmissie van energie zou geen
problemen opleveren. De Investe
ringskosten zouden per energieeen
heid niet groter hoeven te zijn dan
bij het gebruik van kerncentrales.
De NASA heeft het plan serieus in
overweging en denkt thans, dat te
gen 1990 een toepassing van zonne-
energie althans in een experimenteel
stadium economisch verantwoord
zou zijn.
Overigens moet er wel reke
ning mee worden gehouden, dat er
ineens een storing zou kunnen optre
den, waardoor de gehele energievoor
ziening zou uitvallen met alle ramp
zalige gevolgen van dien. Een kos
mische storing zou kunnen zijn, dat
het opvangstation in de ruimte ge
troffen werd door een rondzwer
vend brok puin of door een verdwaal
de ruimteraket. Daartegen kan men
zich wapenen door twee of drie van
dergelijke ruimtestations opera
tioneel te hebben en materiaal voor
op aarde in voorraad.
Minder zou men kunnen doen te
gen een militaire coupe in de ruim
te: een gelijktijdige vernietiging van
alle operationele stations, waardoor
een chaos op aarde ontstaat die een
kwaadwillende mogendheid ln staat
stelt zijn boze oogmerken op aarde
uit te voeren. U ziet het: weten
schap. techniek en politiek zijn
eigenlijk nauwelijks te scheiden, ze
ker niet wanneer het gaat om pro
jecten die de gehele mensheid aan
gaan.
van de ecliptica, waardoor de Pio
nier niet nogmaals de riskante pla-
netoiden-gordel hoeft te passeren.
De baan ligt nu zo, dat Jupiter in
een enigszins zuid-noordrichting ge
passeerd zal worden in een hoek
van 55 graden met de evenaar. De
Pionler-10, die enige tijd geleden
Jupiter passeerde, doorliep een baan
veel meer evenwijdig aan de eve
naar. Daardoor zal men in staat
zijn, goede opnamen te maken van
en metingen verrichten met betrek
king tot de poolgebieden van de Ju
piter atmosfeer.
Bij de koerscorrectie werd de snel
heid van de Pionier met 230 km per
uur verhoogd tot 46.430 km per uur.
Deze snelheid zal voorlopig nog iets
afnemen maar later onder invloed,
van de aantrekkingskracht van Jupi
ter toenemen tot niet minder dan
175.000 km per uur op het moment
van de dichtste passage van de pla
neet.
Deze passage vindt plaats in retro
grade-richting, dat wil zeggen tegen
de draaiing van de planeet zelf in.
Daardoor kan een groter oppervlak
van de planeet worden bekeken bij
de dichtste passage, omdat het "land
schap" zich dan letterlijk voor de
camera's ontrolt.
Men heeft nog niet nauwkeurig be
paald, wat het waarnemingspro
gramma van de Pionier-11 zal inhou
den bij de passage van Saturnus.
Dat kan men pas gaan vaststellen
wanneer men weet, hoe de Pionier
de passage langs Jupiter en vooral
de vlucht door de uitgestrekte en
krachtige stralingsgordels om de
planeet heeft doorstaan en voorts
de vlucht door de kosmische ruimte
buiten het vlak van de ecliptica tus
sen de passages van beide planeten.
Overwogen wordt, mettertijd de Pio
nier met de resterende brandstof zo
te richten, dat (na metingen van
dichtbij en close-ups met de came
ra's) de sonde door de befaamde rin
gen van de planeet vliegt. Dan zou
den, wanneer de sonde niet al direct
door een van de samenstellende de
len van die ring wordt getroffen zo
wel de dichtheid als samenstelling
van die ringen kunnen worden be
paald.
Een dergelijke tocht door de rin
gen staat niet op het programma voor
de Mariner, die over enige tijd ge
lanceerd wordt voor een passage
langs Saturnus in 1981.
Saturnus in de jaren tussen 1933 en 1940 gefotografeerd door
C. Slipher van de Lowell-sterrenwacht. Door de verplaatsing
van aarde en Saturnus in hun hanen om de zon lean men nu
eens enigszins "op" en dan weer eens van heneden af de
ringen zien, en ook nog af en toe zoals op de middelste foto
vr\jwel of geheel in het ringen-vlak.
De koers van het Amerikaanse on
bemande ruimtevaartuig Pionier-n,
die al vele maanden op weg is naar
de reuzeplaneet Jupiter, is met suc
ces door middel van radiografische
signalen gewijzigd. Daarmee werden
twee dingen bereikt: in de eerste
plaats volgt de Pionier dan in de di
recte omgeving van Jupiter een zoda
nige baan dat andere gebieden van
de planeet en directe omgeving be
ter bekeken en "doorgemeten" kun
nen worden, dan de Pionier-10
reeds deed, en ten tweede vliegt de
Pionier in deze nieuwe baan door,
naar de geringde planeet Saturnus.
die ln de herfst van 1979 bereikt
kan worden.
De koerscorrectie werd uitgevoerd
door de hoofdmotor van de Pionier
niet minder dan 42 minuten en 37 se
conden te laten werken, waarbij 7,6
kg brandstof werd verbruikt. Be
rekeningen na de koerscorrectie heb
ben uitgewezen, dat de Pionier nu
op 2 december as. Jupiter zal pas
seren op 42.000 km afstand en ver
volgens na een zwaai om de zon (pe
rihelium 3,5 astronomische eenhe
den) op 7 september 1979 Saturnus.
Het baanvlak ligt niet lm het vlak
