Kernfusie is de energiebron van de toekomst. Tenminste, als het ooitlukt een centrale te bouwen die meer energie produceert dan dat hij opslurpt. In Cadarache (Frankrijk) verrijst de kernfusiecentrale ITER die dit moet presteren. Student Werktuigbouwkunde Jan-Willem Pustjens helpt bij het ontwerpen van robots die er onderhoudswerk zullen verrichten.

De kernfusiecentrale bootst op aarde na wat er in de zon gebeurt: atoomkernen in een plasma botsen er onder extreem hoge temperaturen tegen elkaar. Daarbij ontstaat een nieuwe kern en komt heel veel energie vrij. Het hete plasma in het reactorvat wordt continu bestudeerd en stabiel gehouden door het toevoegen van warmte. De apparatuur waarmee dat gebeurt, zit ingebouwd in enorme pluggen. De pluggen, een soort kokers, zijn zes meter lang en wegen ongeveer twintig ton.
Wanneer het tijd is voor een onderhoudsbeurt, halen robots de pluggen uit de reactor. Ze brengen ze naar een ander gebouw en na het onderhoud schuiven ze de pluggen weer terug in het vat.

“Dit is om verschillende redenen erg moeilijk”, legt Pustjens uit. “De robot moet de zware pluggen met grote nauwkeurigheid in en uit het vat schuiven. Om ze te bereiken vanaf het omringende gebouw moet de robot een afstand van drieënhalve meter overbruggen. Bovendien zijn ze vervuild met radioactieve stof, dus ze mogen nooit in contact komen met de buitenwereld.”

Een eerste ontwerp van de robot is er al. Het is een container waar de plug in zijn geheel in gaat. Op de container zit een ‘tractor’; een bewegende grijper die de plug moet pakken. Pustjens zon op manieren om deze tractor minder foutgevoelig te maken. “We hebben het aantal motoren die de tractor aansturen teruggebracht en de stijfheid van het ontwerp vergroot”, zegt hij. “Daardoor is het systeem minder complex geworden en eenvoudiger te besturen.”

Deze week presenteert hij zijn ontwerp op een symposium in Porto. “Dat wordt ontzettend spannend”, zegt hij. “We werken echt op de grens van wat mogelijk is. Dat maakt het zo interessant.” (EV)

Fotomontage | Rien Meulman