Bij de TU Delft wordt gewerkt aan nieuwe, duurzame kernreactoren. Die zijn niet alleen zelf schoner, maar ruimen ook grotendeels het kernafval van de huidige generatie reactoren op. De vraag is al niet meer of de techniek haalbaar is, maar hoe deze optimaal ingezet kan worden. Aldus hoogleraar kernreactorfysica Jan Leen Kloosterman bij de 4PM-lezing over duurzame kernenergie, vrijdag 27 september in de Zutphense Broodfabriek. Het was de derde bijeenkomst in een serie kwartaallezingen over actuele issues met betrekking tot het thema Cleantech, georganiseerd door het Cleantech Center, in samenwerking met de Cleantech Regio.
Verhitte gemoederen
Veertig jaar na de roemruchte anti-kernenergie protesten van de jaren ’70 en ’80 houdt het onderwerp de gemoederen nog steeds flink bezig. Jan Leen Kloosterman maakte de jongste ontdekkingen op dit gebied inzichtelijk via de geschiedenis van kernenergie en liet mensen rustig tussendoor vragen stellen. Die ruimte werd her en der aangegrepen om de aloude hete hangijzers rond kernenergie – ontploffende kerncentrales, Tsjernobyl, en de opslag van kernafval overal ter wereld – ter sprake te brengen. Kloosterman beantwoordde de vragen zo goed hij kon, maar keerde steeds weer terug naar kernenergie anno nu. En dat bleek een heel ander verhaal te zijn.
Kernafval
Ontploffingsgevaar is er al lang niet meer, sinds er in centrales gebruik wordt gemaakt van de generatie watergekoelde kernreactoren. Afval is er echter nog wel. En daarbij blijven de cijfers onveranderd serieus: kortlevend kernafval gaat 300 jaar mee, langlevend kernafval 300.000 jaar. Tegelijkertijd kan kernenergie nog steeds een zeer wezenlijke bijdrage leveren aan het bestrijden van de klimaatproblemen waarmee we te maken hebben, nu en in de nabije toekomst. Het is dan ook geen wonder dat de TU Delft juist van schone kernenergie het speerpunt van haar onderzoek heeft gemaakt. Nederland bevindt zich daarmee in de voorhoede van de Europese samenwerking op dit gebi
Twee vliegen in één klap
Kloosterman deed uit de doeken hoe het onderzoek zich de afgelopen 15 jaar is gaan richten op twee hoofdpunten: een nieuwe generatie kernreactoren die gekoeld worden met gesmolten zout, en de vervanging van uranium door het element thorium. Hoewel kernreactorfysisca geen alledaagse kost is, wist hoogleraar Kloosterman bijzonder duidelijk uit te leggen dat de combinatie van deze twee hoofdpunten ongekende mogelijkheden biedt voor de toepassing van kernenergie. Om een idee te geven: voor dezelfde hoeveelheid elektriciteit die wordt opgewekt met 1 gram splijtbaar uranium (circa 150 gram natuurlijk uranium) in een bestaande watergekoelde reactor is 2500 liter benzine nodig. Deze energie komt overeen met 1 gram thorium in een gesmoltenzoutreactor. Bovendien kan daarin het splijtingsafval keer op keer hergebruikt worden. Deze reactor levert daardoor geen langlevend kernafval meer op.
Vliegen drie en vier
Maar er is meer: Het langlevende kernafval van de bestaande reactoren kan namelijk in de circulatie van de gesmoltenzoutreactor worden opgenomen en verwerkt. En thorium komt mee als restproduct bij het mijnen van andere metalen die we al op grote schaal gebruiken. ‘Kent u dat zwarte zand op het strand van Ameland? Daar zit dus thorium in. Maar vrees niet, we gaan niet de Wadden afgraven,’ grapte Kloosterman. Zijn boodschap was echter helder: deze nieuwe generatie reactoren is niet alleen zelf schoon, maar maakt ook schoon.
Niet of maar hoe
Het is nauwelijks een onderwerp in de media en eigenlijk weten alleen de bij het onderzoek betrokken wetenschappers van deze stand van zaken. Desalniettemin is het onderzoek al zo ver gevorderd dat Kloosterman rustig kon stellen dat er geen technische belemmeringen zijn om deze nieuwe reactoren te gaan realiseren. De gesmoltenzoutreactor is ook niet nieuw: in de jaren zestig werd er in de VS al eentje operationeel gemaakt. Het goed gedocumenteerde experiment verdween destijds echter in een la. De vraag is dus niet of het kan, maar hoe, of anders gezegd: wat de meest duurzame, optimaal functionerende nieuwe reactor zal opleveren. Het huidige onderzoek richt zich bijvoorbeeld op de materialen voor de bouw van de reactor (omgaan met het corroderend effect van zout), het garanderen van leveringszekerheid en het testen van allerlei veiligheidsmechanismen. Vooral dat laatste gaat veel tijd overheen, omdat die veiligheid ook voor de lange termijn moet worden gegarandeerd.
Heeft het nog zin? Ja!
De vraag aan het slot van Kloostermans verhaal was dan ook: “Als het nog zo lang duurt voor we hiermee kunnen gaan werken, heeft het dan, gezien de urgentie van de klimaatproblematiek, nog wel zin om erop in te zetten?” Het antwoord was: “Absoluut!” Kloosterman begon zijn lezing met een korte uiteenzetting over de combinaties van energiebronnen die we tegen de klimaatproblematiek in stelling kunnen brengen. De scenario’s waar kernenergie deel van uitmaakt komen steevast bovendrijven als de meest effectieve en duurzame in de strijd tegen CO2 uitstoot. Dit vooral omdat een combinatie zonder kernenergie evengoed een enorme ontwikkelingstijd vraagt, maar dan voor de productie van middelen zoals windmolens en zonnepanelen – daarvan hebben we er ontzagwekkend veel nodig om te voldoen aan de vraag en leveringszekerheid. “De aangewezen weg”, aldus Kloosterman, “is om in te zetten op de ontwikkeling van een ideale combinatie van schone en duurzame energiebronnen, waaronder de gesmoltenzoutreactor met thorium.”
Deze bijeenkomst wordt georganiseerd door het Cleantech Center in samenwerking met de Cleantech Regio en is de derde van een serie kwartaallezingen over actuele Cleantech onderwerpen.
Foto: Guus Schoonewille
