Nederlands bedrijf onderzoekt thorium na 45 jaar weer als basis voor kernenergie

Datum:
  • maandag 4 september 2017
  • in
  • Categorie: , ,
  • De Nederlandse Nuclear Research and Consulting Group (NRG) in Petten voert sinds begin deze maand experimenten uit voor een nieuw type kerncentrale.
    Het gaat om een zogenoemde gesmolten-zoutreactor die thorium gebruikt als brandstof in plaats van uranium.
    De experimenten kunnen op termijn leiden tot veiligere, goedkopere en schonere kernenergie, verwachten deskundigen. Zo produceert een thoriumcentrale veel minder radioactief afval en is dat afval ook nog eens veel minder lang schadelijk. De ontwikkeling van zo'n centrale is echter complex, vergt vele jaren onderzoek en kost daardoor veel geld.

    Minder radioactief afval

    Het is voor het eerst in decennia dat er ergens in de wereld in een reactor gesmolten zout wordt bestraald voor onderzoek naar thoriumreactoren. Dat baanbrekende onderzoek vond 45 jaar geleden voor het laatst plaats in de VS maar werd stopgezet, omdat werd ingezet op de al bewezen ‘traditionele’ kernenergietechnologie.
    Nu de effecten van klimaatverandering steeds nijpender worden, is de gesmolten-zoutreactortechnologie weer in beeld gekomen bij een aantal landen.

    Volop ruimte voor nucleaire optie

    ‘De urgentie is hoog', zegt Jan Leen Kloosterman, hoogleraar nucleaire reactorfysica aan de TU Delft, die nauw samenwerkt met NRG. Hij coördineert ook Europees onderzoek naar een gesmolten-zoutreactor.
    'We willen in Nederland in 2050 zoveel mogelijk CO2-vrij zijn. We moeten nog een enorme slag maken. Ook in 2050 zijn we niet zo ver met zonne- en windenergie dat we daar al onze elektriciteit vandaan halen. De energiebehoefte is zo groot, je zult altijd grote centrales nodig blijven houden die voor een basislast zullen zorgen. Daarbij is volop ruimte voor een nucleaire optie.’ Kerncentrales stoten geen CO2 uit en zijn daarmee schoner dan kolen- of gasgestookte centrales.
    Gesmolten-zoutreactoren op basis van thorium zijn volgens Kloosterman een aantrekkelijk perspectief, omdat ze een aantal grote nadelen van kernenergie verminderen of wegnemen. Zo is radioactief afval van een thoriumcentrale veel minder lang schadelijk dan van de huidige kerncentrales: ‘slechts’ 300 jaar in plaats van 100.000 jaar. Thorium is verder veel minder zeldzaam en daardoor in potentie goed voor duizenden jaren energie. Tenslotte is een thorium-centrale volgens de onderzoekers veiliger, omdat er geen meltdown in kan plaatsvinden; de centrale is inherent veilig.

    Te laat voor oplossen klimaatprobleem

    Wim Turkenburg, emeritus energiehoogleraar aan de Universiteit Utrecht, heeft echter bedenkingen bij het onderzoek in Petten naar gesmolten-zoutreactoren. ‘Het is een radiologisch buitengewoon complexe en moeilijk hanteerbare technologie. Daarbij zeggen voorstanders wel dat de reactor inherent veilig zal zijn, maar dat moet eerst echt worden aangetoond.’
    Volgens Turkenburg zijn er ook andere bezwaren. ‘De ontwikkelingstijd voordat een reactor wellicht commercieel inzetbaar is en daar ook de vergunningen voor krijgt, gaat zeker dertig zo niet veertig jaar duren. Dat is voor het oplossen van het klimaatprobleem te laat.’

    ‘De ontwikkelingstijd voordat een reactor wellicht commercieel inzetbaar is gaat zeker dertig zo niet veertig jaar duren’
    • Wim Turkenburg

    Buitenbeentje

    Het onderzoek naar thoriumcentrales is binnen NRG een buitenbeentje. Het centrum richt zich primair op de productie van medische isotopen en nieuwe toepassingen ervan. NRG is de grootste leverancier van medischeisotopen ter wereld. Omdat NRGeen zogenoemde hogefluxreactor heeft, is Petten bij uitstek geschikt voor onderzoek naar gesmolten-zoutreactors. NRG werkt samen met een EU-onderzoeksprogramma in Karlsruhe dat als een van de weinige in de wereld het type zuivere zout kan leveren dat nodig is voor dit type experimenten.‘
    De serie experimenten die NRG de komende jaren gaat doen, vinden in opdracht van het ministerie van Economische Zaken plaats. Er zijn enkele tonnen euro's per jaar beschikbaar.

    Nederland schrijft kernenergie nog niet af

    Nederland houdt de optie voor nieuwe kerncentrales in de toekomst open. In het rapport ‘Transitie naar Duurzaam’ van begin vorig jaar schrijft het ministerie van Economische Zaken (EZ) bijvoorbeeld dat thorium in gesmolten-zoutreactoren potentieel efficiënter als brandstof zou kunnen worden ingezet.

    Hoe werkt een gesmolten-zoutreactor

    In een reactorvat wordt in een grafietblok met koelkanalen, een mengsel gebracht van vloeibaar thoriumfluoride (Th-232) opgelost in fluorzouten, die ook als koelvloeistof dienen. De temperatuur in het vat wordt desondanks hoog gehouden, wat de boel vloeibaar houdt. Er wordt om te beginnen een beetje uranium (U-235) bijgemengd, want thorium is op zichzelf niet splijtbaar; de splijtstof moet worden gemaakt. Kort door de bocht: het U-235 schiet een neutron af op het Th-232, dat daardoor Th-233 wordt, wat uiteindelijk vervalt tot U-233. Die stof is splijtbaar en valt uiteen, waarbij energie vrijkomt alsmede een neutron, dat weer Th-233 aanmaakt uit de aanwezige Th-232, waardoor de reactie in principe eindeloos doorgaat, zolang productie en consumptie van U-233 maar in evenwicht blijven. Een ‘meltdown’ is in principe uitgesloten: het splijtbare materiaal is immers al gesmolten. Maar er is meer bescherming tegen oververhitting: als de temperatuur te hoog oploopt, zet de vloeistof uit, waardoor er minder van in het reactorvat overblijft en de kettingreactie afneemt.
    (Bron: Jan Leen Kloosterman)

    Draagvlak kernenergie is laag

    Of en wanneer de testen in Petten ook echt zullen leiden tot een werkbare thoriumcentrale blijft ongewis. ‘De technische haalbaarheid is met het werk in de Verenigde Staten in de jaren zestig wel aangetoond ’, zegt een woordvoerder van NRG.
    Er zijn echter veel meer factoren die bepalen of gesmolten-zoutreactors een commercieel succes worden. De hele infrastructuur van kernenergie moet worden opgetuigd en het draagvlak voor kernenergie in Nederland is op dit moment laag.

    'Gekke Henkie'

    Zit er echt toekomst in? Veel zalafhangen van geld vanuit Nederland of de EU voor verder onderzoek. ‘Zeker als we de ambitie hebben om straks grootschalige experimenten te doen, is er heel veel meer geld nodig', zegt Kloosterman. 'Dan praat je over meer dan €10 mln per jaar over een periode van vijftien jaar. Ik ben hoopvol dat dat geld er uiteindelijk komt.'
    Maar is thorium wel de juiste keuze?, zo vraagt Turkenburg zich af. ‘Begrijp me niet verkeerd. Ik ben niet tegen onderzoek naar nieuwe generaties kernenergie, maar er zijn ook andere kernenergietechnologieën die inherent veilig zijn. Als wordt gesteld dat andere kernenergielanden als China, de VS en Frankrijk minder ver zijn dan Nederland op dit gebied, zegt dat toch ook wat. Zijn we in Nederland dan niet ‘gekke Henkie’?’
    Door Bert van Dijk
    FD


    1 reacties :

    Johan Zillig zei

    Volgens mijn info wordt in Azië al jarenlang onderzoek gedaan naar Thorium Energiecentrales en wordt Europa gezien als 'derde-wereld land' qua onderzoek op dit gebied.

    Een reactie plaatsen