Alle jonge, briljante fysici willen energieonderzoek doen

Energieonderzoek is belangrijk voor deze tijd. Maar traditioneel blinkt Nederland er niet in uit. Nu komt er een nieuw instituut voor energie-onderzoek in Eindhoven.

De Nederlandse natuurkunde krijgt een instituut voor energieonderzoek. Dat ‘FOM-Institute for Energy Research’ komt op de campus van de Technische Universiteit Eindhoven (TUE). Het hart ervan zal bestaan uit het FOM-instituut voor Plasmafysica bij het kasteeltje Rijnhuizen in Nieuwegein, waar sinds 1959 onderzoek aan kernfusie wordt gedaan. Ongeveer 130 medewerkers zullen park en kasteel over ongeveer vijf jaar verruilen voor het beton op de campus van de TUE.

Dat hebben de stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM) en de TUE zich voorgenomen. FOM coördineert het fundamentele natuurkundeonderzoek in Nederland. „Het is niet de bedoeling om het instituut in Rijnhuizen af te breken en er in Eindhoven een nieuw instituut voor in de plaats te zetten”, zegt FOM-directeur Wim van Saarloos. „We willen het bestaande instituut uitbouwen tot een breder energie-instituut.”

In het NWO-rapport Accenten in Funderend Energieonderzoek geeft een commissie onder leiding van Rijnhuizendirecteur Aart Kleyn alvast aan waar Nederlandse energieonderzoekers kunnen uitblinken. Kleyn: „We hebben hier een grote chemische industrie, neem Pernis. In het onderzoek zie je dat terug doordat we bijvoorbeeld van oudsher sterk zijn op het gebied van katalysatoren [die chemische reacties sneller en/of schoner laten verlopen, red.] Bij energie is dat minder duidelijk; we hebben geen energiegiganten in Nederland.”

Toch heeft het Nederlandse energieonderzoek volgens de commissie-Kleyn een paar sterke punten: onder meer het kernfusieonderzoek, zonnecellen en schone verbranding. Een nieuw terrein waarop Nederland zich daarnaast kan richten, is bijvoorbeeld de directe omzetting van zonlicht in brandstoffen – solar fuels. Daarbij zet zonlicht (chemische) reacties in gang die meteen brandstof (zoals waterstof) produceren.

Ooit werden twee van de drie FOM-instituten opgericht om energieonderzoek te doen. Rijnhuizen voor kernfusie, en het AMOLF-instituut in Amsterdam (uit 1950) voor ultracentrifuge, ten behoeve van energie uit kernsplijting. Maar in de loop van de tijd waaierde het onderzoek breed uit.

Nu wil FOM opnieuw gericht aandacht aan energieonderzoek geven. Dat sluit aan bij wensen van de Nederlandse onderzoeksfinancier NWO, die van het energieonderzoek een speerpunt heeft gemaakt. De verhuizing naar de Eindhovense campus past bovendien bij de trend om onderzoeksinstituten bij universiteiten neer te zetten. Zo zouden onderzoeksgroepen op het instituut makkelijker verknoopt raken met universitaire onderzoeksgroepen. Dat zou ze sterker maken en vaker tot multidisciplinair onderzoek leiden.

De afgelopen maanden hebben Nederlandse universiteiten kunnen bieden op Rijnhuizen. „Natuurlijk zijn we blij dat Eindhoven is uitgekozen”, zegt Richard van de Sanden, hoogleraar en zonnecelexpert aan de TUE. „Maar het is geen Eindhovens verhaal. Het wordt een nationaal instituut, dat het funderend energieonderzoek in Nederland moet coördineren en het internationaal op de kaart moet zetten.” Onderzoeksgroepen in Utrecht, Amsterdam, Delft en elders kunnen bij het nieuwe instituut aansluiten.

En nee, ‘funderend’ is geen modewoord voor ‘fundamenteel’, denkt Van de Sanden. „In het verleden is soms fundamenteel onderzoek gedaan dat ‘iets’ met energie te maken had, maar waarbij in de verste verte geen toepassing in zicht was. Bij funderend onderzoek gaat het om opties die op de middellange termijn een reële kans van slagen lijken te hebben.”

Als voorbeeld noemt hij werk van zijn Amsterdamse collega Albert Polman aan ‘plasmonen’, een fundamenteel fenomeen in metalen. „Je kunt dat natuurlijk op zichzelf bestuderen, maar Polman bekeek hoe je plasmonen kunt gebruiken om zonnecellen veel dunner en zo goedkoper te maken. Dan ga je net een stap verder. Dat zou ik ‘funderend’ noemen.”

Een groot deel van het onderzoek op het nieuwe instituut zal natuurlijk bestaan uit het kernfusieonderzoek van Rijnhuizen, in samenwerking met de Eindhovense fusieonderzoeksgroep van Niek Lopes Cardozo. Verder zijn er mogelijk raakvlakken tussen het plasmaonderzoek uit Rijnhuizen en het Eindhovense zonnecelonderzoek dat onlangs hoog scoorde in een internationale vergelijking. Bovendien zullen de TUE en het instituut, samen met andere universiteiten, groepen opstarten voor nieuw energieonderzoek.

Binnenkort besluit het FOM-bestuur hoeveel eigen middelen zij voor het nieuwe instituut zal inzetten, zegt FOM-directeur Van Saarloos. „We hopen natuurlijk ook op samenwerking met bedrijven en op extra investeringen van de overheid die het belang van energieonderzoek onderkent.”

Studenten doen dat ook, voegt Saarloos toe. „Het Massachusetts Institute of Technology in de VS heeft onlangs 200 miljoen dollar in een energieonderzoekscentrum gestoken. Briljante studenten, die vroeger steevast voor deeltjesfysica kozen, kiezen daar nu vaak en graag voor energieonderzoek. Dat willen wij ook bereiken.”