Technologie die werd ontwikkeld voor kernfusie moet nu helpen om kilometers diep in de aarde te boren. Met krachtige millimetergolven wil Quaise Energy extreem heet gesteente verdampen en zo nieuwe geothermische bronnen bereikbaar maken.
Een technologie die oorspronkelijk is ontwikkeld om plasma in kernfusiereactoren te verhitten, krijgt een verrassende nieuwe toepassing: gaten boren in extreem heet gesteente.
Quaise Energy heeft bij het Japanse Kyoto Fusioneering een gyrotron besteld waarmee het gesteente met krachtige millimetergolven wil verdampen. Kyoto Fusioneering kennen we onder meer van zijn technologie voor het terugwinnen en recyclen van waterstofisotopen zoals tritium, een cruciaal onderdeel van de brandstofcyclus van toekomstige kernfusiereactoren.
Boren met elektromagnetische golven
Een gyrotron is een speciale elektronenbuis die zeer krachtige elektromagnetische straling met een hoge frequentie produceert. In fusie-installaties worden zulke millimetergolven gebruikt om plasma tot extreme temperaturen te verhitten.
Quaise wil dezelfde technologie juist naar beneden richten. De millimetergolven worden vanaf het aardoppervlak door het boorgat gestuurd en verhitten het gesteente zo sterk dat dit smelt, afbrokkelt of verdampt. Daardoor is op grote diepte geen draaiende boorkop meer nodig.
Dat is relevant omdat conventionele boortechniek steeds problematischer wordt naarmate gesteente heter en harder wordt. Slijtage, hoge temperaturen en lange boortijden jagen de kosten dan sterk op.
Het concept ontstond uit onderzoek aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT). Quaise demonstreerde de techniek in 2025 ook buiten het laboratorium en boorde in Texas een gat van 118 meter in hard gesteente.
Op zoek naar gesteente van 400 graden
Het uiteindelijke doel ligt veel dieper. Quaise richt zich op zogeheten superhot-rock-geothermie, waarbij gesteente van rond de 400 °C of meer wordt aangeboord. Bij zulke temperaturen kan per boorput aanzienlijk meer energie beschikbaar komen dan bij conventionele geothermie. MIT onderzoekt daarom ook hoe millimetergolfboren zich onder realistische hoge druk en temperatuur gedraagt.
Quaise spreekt zelfs over boringen tot circa 20 kilometer en temperaturen tot 500 °C. Dat zijn voorlopig doelstellingen en geen al bewezen commerciële prestaties.
Moet urenlang blijven draaien
Juist daar zit een interessante technische wisselwerking met kernfusie. Experimentele fusiereactoren gebruiken gyrotrons vaak gedurende relatief korte pulsen. Tijdens het boren moet de stralingsbron daarentegen langdurig continu vermogen kunnen leveren.
Kyoto Fusioneering ontwikkelt daarom een gyrotron voor continubedrijf. Het contract, dat op 17 augustus werd getekend en eind september bekend werd gemaakt, is bovendien de eerste commerciële gyrotronorder van het bedrijf buiten de fusiesector.
Dat maakt het project meer dan een opmerkelijke kruisbestuiving. Als de hardware zich bij geothermisch boren bewijst, kan dezelfde kennis rond koeling, voedingen en continubedrijf later ook van pas komen in commerciële fusiereactoren.
