10 december 2016

Helium-3 van de maan dé nieuwe energiebron?

impressie van de winning van helium-3 op de maanHelium-3, een zeldzame isotoop van helium, is een ideale brandstof voor kernfusie omdat er bijna geen radioactiviteit vrijkomt én omdat het fusieproces goed te beheersen is. Aldus een kort bericht gisteren in NRC-Handelsblad. Het bericht is eigenlijk een voetnoot bij het artikel ”Geobsedeerd door de maan”, dat in de bijlage economie van deze avondkrant verscheen. Je zou zo”n artikel eerder in de wetenschapsbijlage verwachten, maar de insteek is economisch: veel grootmachten maken zich op voor een volgende wedloop naar de maan. Dit keer niet alleen om prestigieuze redenen, maar vooral om de winning van grondstoffen. Waren het in de jaren zestig de Verenigde Staten en Rusland die de wedloop ”uitvochten”, dit keer is er een grotere schare deelnemers: de VS, Rusland, China, India, Japan, de ESA én vreemdgenoeg ook de individuele ESA-leden Frankrijk, Duitsland, Groot-Brittannië en Italië. Allemaal hebben ze de laatste maanden maanplannen bekendgemaakt, de ene concreter dan de ander. Zoals gezegd speelt in veel van die plannen de winning van grondstoffen op de maan een grote rol. En dan gaat het met name om dat helium-3. Op Aarde komt het bijna niet voor. De VS bezit in laboratoria 29 kg van het spulletje en dat schijnt al een vermogen te kosten1. Helium-3, ook wel helion genoemd, kent twee protonen en één neutron in z’n kern. Gewoon helium heeft twee protonen en twee neutronen. Op de maan bevinden zich miljoenen tonnen helium-3 in de bodem, afgezet door de zonnewind. Het schijnt er door verhitting vrij gemakkelijk uit te halen te zijn en dan zou het onder druk als een vloeistof naar de Aarde kunnen worden getransporteerd. Voor de geïnteresseerden is een 13 minuten durend filmpje (Windows Mediaplayer-formaat) te downloaden waarin de voordelen van het gebruik van Helium-3 worden belicht2. Eén vracht van 25 ton helium-3 zou goed zijn voor twee weken van de totale energieconsumptie van de wereld in het jaar 2100! 😯 Hierbij is meegerekend dat we rond die tijd vijf maal zoveel energie nodig zullen hebben als nu. De kosten van zo’n jaartje energie volgens het energieverbruik in 2100 zouden met ”gewone” Aardse energiemethodes, zoals aardolie en kernenergie, naar schatting € 1.500 miljard bedragen. Da’s een veelvoud van de kosten die de maanplannen met zich mee brengen. Kortom, de winning van helium-3 is een lonkend perspectief voor al die energieslurpende grootmachten en dat maakt het aantrekkelijk om ”de steven weer naar de maan te wenden”, om het maar eens anders uit te drukken. Bron: NRC-Handelsblad, 11 april 2007.

Noten
  1. wikipedia meldt dat de VS 150 kg helium-3 bezit door de ontmanteling van kernkoppen. Kies zelf maar wie je gelooft: de NRC of Wikipedia 😉 []
  2. één nadeel: het filmpje is 170 Mb en de server is erg traag []

Reacties

  1. eenmanswereld zegt:

    gaat helium 3 op de maan dan niet op als we het zouden gebruiken en zou dat geen slechte invloeden hebben op de aarde?

    • Peter Graumuller zegt:

      Zat ik gisteren nog aan te denken,of de massa[en tegelijk ook de aantrekkingskracht] van het hemellichaam beetje bij beetje zou verminderen, ik spreek wel over een paar triljoen ton aan maanstof gedurende honderden jaren, de maan die als functie heeft om de aarde te stabilizeren [zoals iedereen wel weet]zou die stabilizatiefunctie niet afnemen daar de maan aan massa verliest…

      • De maan heeft geen functie om de aarde te stabiliseren hoor, hooguit dat beiden een gravitationeel systeem vormen dat gezamelijk weer om de zon draait. De afstand Aarde-Maan neemt ieder jaar zo'n 4 cm toe en het zou kunnen dat door de lagere massa van de maan dat toeneemt. Maar aan de andere kant valt er jaarlijks zeer veel aan meteorieten op de maan, dus netto kan het zijn dat de maan groeit in massa.

    • Helium 3 op de maan is eigenlijk zo goed als onuitputtelijk.

      De reden daarvoor is simpelweg omdat helium 3 steeds opnieuw wordt aangevoerd op de maan via de zonnewinden.

      • Niet echt, het duurde miljarden jaren voordat de huidige hoeveelheid werd afgezet op de maan. Zouden we compleet overschakelen op helium-3 voor de energievoorziening hier op aarde, dan zou het binnen enkele eeuwen op zijn. En dan duurt het weer een hele lange tijd voordat er een nieuwe bruikbare hoeveelheid helium-3 op de maan is gedeponeerd…

  2. eenmanswereld zegt:

    gaat helium 3 op de maan dan niet op als we het zouden gebruiken en zou dat geen slechte invloeden hebben op de aarde?

  3. Er is genoeg op de Maan. De VS bezit op dit moment 29 kilogram helium-3 in laboratoria. Op de Maan bevinden zich miljoenen tonnen helium-3 in de bodem, afgezet door de zonnewind. Kortom, Helium-3 genoeg. Of het (slechte) invloed op de aarde heeft weet ik niet, maar ik vermoed van niet.

    • Dit is inderdaad nog steeds geen duurzame oplossing hoor.

      Er zouden miljoenen tonnen op de maan liggen oke, maar binnen hier en zoveel eeuwen zal dat ook weer uitgeput raken he.

  4. Een factcheck van het bovenstaande is nogal ontnuchterend. Ten eerste dat 25 ton helium-3 genoeg zou zijn voor twee weken van de totale energieconsumptie in het jaar 2100. Volgens Wikipedia is drie gram helium-3 goed voor 493 MWh energie (een 1000 megawatt electriciteitscentrale zou daar dus bijna een half uur op kunnen draaien, bij een rendement van 100%), dit is omgerekend 5,9 x 10^14 J/kg. De huidige totale energieconsumptie is ongeveer 5 x 10^20 J per jaar, er zou nu al bijna 850 ton helium-3 per jaar nodig zijn (ruim 32 ton per twee weken) voor ons huidige energiebehoefte. De informatie dat kennelijk uit dat filmpje komt klopt dus eenvoudig niet, misschien heeft men bedoeld de *huidige* energieconsumptie en kwam per ongeluk de energiecomsumptie *in het jaar 2100* in het filmpje terecht? Zou kunnen, 25 ton versus 32 ton is niet zo'n groot verschil, en je komt vrij gemakkelijk in de buurt van die 25 ton als je de huidige energieconsumptie iets lager schat.

    Ook de hoeveelheid helium-3 op de maan moeten we niet overschatten, men schat dat er ongeveer 1,1 miljoen ton helium-3 op de maan te vinden is (bv studie van Kulcinski, 1988). Bij het huidige peil van energieconsumptie dus goed voor ongeveer 1300 jaar. Maar als de energieconsumptie verder groeit naar 5 a 10 keer wat het nu is in de komende 100 – 150 jaar, dan zal het inderdaad al in de orde van een paar eeuwen op zijn.

    En een probleem is dat je erg veel materiaal moet verwerken voor de productie van helium-3, ongeveer 100 miljoen ton maanbodem voor slechts 1 ton helium-3. Ter vergelijking, in een typische goudmijn hoeft men slechts 350 duizend ton bodemmateriaal te verwerken voor 1 ton goud…

  5. Heb het filmpje even bekeken, het is kennelijk op leeftijd als ze het hebben over de Sovjet-Unie in de tegenwoordige tijd… 😉 Wel noemt men een correct getal voor de totale hoeveelheid helium-3 op de maan, ongeveer 1 miljoen ton. Wat betreft die 25 ton, in het filmpje zegt men hierover dat deze hoeveelheid goed is voor de electriciteitsproductie van de Verenigde Staten in het jaar 1990.

    Men laat een manier zien om helium-3 te delven van de maanbodem, tot een diepte van twee meter. Je kunt uitrekenen dat je voor de productie van 1 ton helium-3 een plak maanbodem moet bewerken van ruim 4 bij 4 kilometer en 2 meter diep… Lijkt me dat helium-3 van de maan niet de nieuwe energiebron gaat worden, tenminste niet voor toepassing op aarde.

  6. Alistair Douglas zegt:

    Juist in een tijd dat de wetenschap zich richt op het creëren van onbeperkte brandstoffen (waterstof, windenergie, zonneenergie) en andere duurzame alternatieven moeten wij ons niet laten verleiden om weer te gaan voor een brandstof met een beperkte voorraad lijkt mij.

  7. Meer informatie over Helium 3 : http://www.3he-helium.com

    Het zou toch zo goed zijn als dit te gebruiken zou zijn. Het is gewoon een goede manier voor alternatieve brandstof. En nog super schoon ook!

  8. zelfs als het alleen maar voor een paar eeuwen aan energie aan de aarde kan voorzien dan is dat al de moeite waard.

    tegen de tijd dat dat op is is onze technologie veel verder dan kernfusie en halen we mischien energie uit zelfgecreerde zwarte gaten of wat anders.

    ook de bijkomende kennis die we dan opdoen op de maan zal ons in een technologishe stroomversnelling brengen.

    uiteindelijk zal de mens toch eens deze planeet moeten verlaten anders zijn we tot uitsterfen gedoemt

  9. Die laatste opmerking, dat we toch eens deze planeet moeten verlaten, zou je als argument kunnen gebruiken om juist niet helium-3 op aarde te gebruiken als brandstof. In plaats van helium-3 opstoken op onze planeet zouden we het misschien beter later kunnen gebruiken als brandstof voor nieuwe ruimtevaartuigen, zodat we meer ervaring opdoen om ooit op grotere schaal de aarde te verlaten? Dan bouw je je kennis rechtstreeks op voor dit doel, in plaats van het te doen via een omweg?

  10. Remy Netten zegt:

    Als ik een Rothschild was geweest dan had ik er alang voor gezorgd dat er helium3 op de aarde was. Vriendelijke groet Remy Netten

  11. en als zo'n lading nou eens ontploft in de dampkring?

  12. Uit deze discussie begrijp ik dat helium-3 niet gevaarlijk is.

  13. Olaf van KootenOlaf van Kooten zegt:

    Nou dit artikel is ineens populair. Studieproject ofzo? 😉

    • Olaf van KootenOlaf van Kooten zegt:

      Voor mensen die zich afvragen “waar heeft die tuinlaaf het over”, dit artikel uit 2007 had vandaag vanuit het niets ineens 700 hits 😉

  14. Hoe zou dát nou komen, hè? 😀 Japan’s bedrijf Shimizu wilt zonnepanelen rond de maan’s evenaar, China lanceert z’n eerste maanrover om eens rond te neuzen. En dan blijkt het oude idee over Helium-3 toch wél weer interessant. Dan volgen de discussies over wie wat hoe en waar dan wel? Ik voel een lichte Maankramp opkomen :-0

  15. Peter Graauwmans zegt:

    De maan stabiliseert de hellingshoek (inclinatie) van de aarde en dat is belangrijk omdat dat de seizoenen voorspelbaar maakt.Dit is van groot belang voor het ontstaan en voortbestaan van het leven op aarde zoals wij dat nu kennen. We hebben veel geluk met zo’n grote maan bij zo’n relatief kleine planeet.Ik ben geen wetenschapper maar ik denk dat de massa vermindering zo weinig is relatief dat het de jaarlijkse verwijdering van de aarde slechts zeer minimaal zal beïnvloeden.De maan verwijdert zich door frictie verliezen zo als eb en vloed. Tegen de tijd dat de maan zich theoretisch losmaakt van de aarde is onze zon allang een rode reus geweest en de aarde en maan verleden tijd,Geen angst dus.Adrianus zegt dat door massavermindering van de maan de afstand aarde maan toeneemt, ik weet niet of dat zo is immers als de massa van de maan af neemt neemt ook de getijdenwrijving af en blijft de maan dus dichter bij de aarde. Nogmaals ik denk (maar wie ben ik?) dat de invloed van boven genoemde orbitale frictie verliezen veel groter is dan wat variatie in massa. Dit moet voor iemand met wat meer verstand van wiskunde dan ik makkelijk te berekenen zijn.

    • Peter, in je eerste zin staat iets waarvan Arie in zijn eerdere reactie (22 okt 2009) iets anders beschrijft.

      “De maan heeft geen functie om de aarde te stabiliseren hoor, hooguit dat beiden een gravitationeel systeem vormen dat gezamelijk weer om de zon draait”

      Ik denk dat we idd wel boffen met “onze” maan 😉

      Wat ik mij afvraag is dat ik op dit blog maar 2 zinnen tekst zie.

      Gisteren heb ik mijn blogs van 2016 gerepareerd. Wie weet is dit eigenlijk niet nodig omdat alles dus gewoon zichtbaar is voor iedereen. (Behalve voor mij dan?)

  16. Ja, de teksten zijn in veel Astroblogs weggevallen, precies vanaf het punt waar de vreemde tekens begonnen, die bij het herstel van de database op 21 oktober tevoorschijn kwamen. Samen met Martin Schoenmaker ben ik bezig om de Astroblogs in z’n geheel terug te plaatsen, zonder die rare tekens. Wordt aan gewerkt! 🙂

Geef een reactie