Klimaatneutraliteit

[Studenten essay] Efficiënte en lichte fusion-motoren voor commerciële ruimtereis

Daar sta ik dan, starend naar de rode planeet door het dikke glas van het ruimteschip. Ik kan nog steeds niet geloven dat het allemaal zo snel is gegaan. Maar waarschijnlijk dachten de wetenschappers van de vorige generaties er ook zo over. In 66 jaar tijd gingen we van “De eerste vlucht van de gebroeders Wright” naar “Armstrong’s eerste stap”. De wereld kan in een oogwenk veranderen.

In gedachten verzonken zie ik in de weerspiegeling van het glas mijn trouwe collega Henk. “Je kunt het nog steeds niet geloven, hè?” hij zegt. “Nee, inderdaad,” antwoord ik. “Ik snap het, ik had nooit gedacht dat we nog een tijd zouden meemaken waarin gigantische ruimteschepen door het zonnestelsel razen’, antwoordt Henk. Terugzinkend in mijn gedachten kijk ik terug op mijn wetenschappelijke loopbaan.

Na mijn master Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek koos ik voor een onderzoeksroute die mijn passie voor ruimtevaart en chemie combineerde: spacecraft propulsion engineering. Ik kwam terecht in een enorm internationaal team van ongelooflijk getalenteerde chemici, in opdracht van het Jet Propulsion Laboratory om een voortstuwingssysteem te ontwikkelen met een voldoende hoge specifieke impuls om interplanetaire retourvluchten winstgevend te maken. Hier raakte ik bevriend met mijn collega Henk, de enige andere Nederlander. Na veel vallen en opstaan zijn we erin geslaagd om een efficiënte en lichte fusiemotor te creëren die stuwkracht genereert door middel van magnetische plasma-opsluiting. Het motorontwerp was een enorm succes in de commerciële ruimtevaart. Ook bleek een opgeschaalde versie van de kernfusiereactor een efficiënter alternatief te zijn voor kernsplijtingsreactoren en windturbines.

Na dit succes nodigde de Japanse co-onderzoeker Sakuta me uit voor weer een gigantisch onderzoeksproject bij het Japanse National Institute for Material Sciences. Natuurlijk accepteerde ik het offer, ik bewonderde Sakuta vanwege zijn expertise in polymeerchemie en organische synthese, dus ik had nog veel van hem te leren. Het doel van het onderzoeksproject was om een snelle en goedkope manier te vinden om lange koolstofnanobuizen te synthetiseren, zodat vliegtuigen aanzienlijk lichter kunnen worden omdat ze geen koperen bliksemafleiders meer nodig hebben. Na jaren van werk had het team een revolutionaire katalysator gevonden voor het ketengroeiproces van koolstofnanobuisjes die heel lang actief bleef. Dit maakte het mogelijk om bundels koolstofnanobuisjes tot 25 meter lang te maken. Sakuta en ik waren verbaasd over de toepassingen van onze ontdekking. Het is in de biochemie gebruikt als een biocompatibele neurale interface en in commerciële ruimtevaart als coating om reizigers te beschermen tegen kosmische straling.

Terugkijkend op mijn carrière besef ik waarom het allemaal zo snel is gegaan. Elke baanbrekende ontdekking opent deuren voor nieuwe baanbrekende ontdekkingen. Elk antwoord roept tien nieuwe vragen op en laat zien hoeveel we nog niet weten. Wetenschappelijke ontdekking is een versnellend, zelfrijdend proces. Toch kan één mens de wereld niet veranderen, hij kan haar alleen een duwtje in de goede richting geven. Van paardloze koets naar snelwegen in 70 jaar, van radio naar kleurentelevisie in 64 jaar, gemiddeld ziet een mens de wereld één keer veranderen. Starend naar de rode planeet, voel ik me vereerd dat ik mijn duwtje heb gegeven.

Tekst: Björn Kleipool – ‘Finalist Nationale Scheikunde Olympiade 2021’

Meer over de Nationale Scheikunde Olympiade:
ChemistryNL awards students with Kanjer Prijs and Sustainability Award
Winners National Chemistry Olympiad 2021

 

Vond je dit interessant?

Deel dit artikel dan met jouw omgeving

De ChemistryNL Times artikelen bevatten verhalen over het onderzoek en de missiegedreven innovaties van vandaag, met een doorkijkje naar 2050.