Nieuwe reactors steeds duurzamer
Elke discussie over kernenergie begint met het afvalprobleem. G. A. K. Crommelin betoogt dat er in feite geen sprake is van een probleem. Kernenergie lijkt de logische volgende stap in de elektriciteitsproductie.
Maar is er een probleem met het afval en de veiligheid? Is kernenergie niet duurzaam? Wat zijn de recente ontwikkelingen in deze technologie? De vraag is wat is duurzame energie. Duurzaam? De meest gebruikte definitie is van Mevrouw Bruntland (1987): „Duurzame ontwikkeling is ontwikkeling die voldoet aan de behoeften van het heden zonder de mogelijkheden van toekomstige generaties in hun behoeften te voorzien te beperken.” Het begrip energie beperkt zich niet tot elektriciteit, maar het totaal van elektriciteit, (industriële) warmte en drinkwater. En zij vormen de bouwstenen van onze vrede, welvaart en welzijn.
Internationaal gezien is drinkwater een veel groter probleem dan elektriciteit of warmte. Diverse oorlogen en conflicten hebben plaatsgevonden of spelen rond de beschikbaarheid van drinkwater. Een oorlog om elektriciteit is mij onbekend. De behoefte aan energie groeit gestaag. Dat is niet alleen het gevolg van de groei van de wereldbevolking naar rond de 9 miljard in 2050, maar ook door de groei van het welzijn en de welvaart die wij al onze medewereldburgers toewensen. Daarvoor zijn zoals gezegd elektriciteit, warmte en drinkwater de bouwstenen.
De geschiedenis van de energieconversie geeft trends aan. Zo is de zogeheten energie-inhoud van de brandstof over de eeuwen heen gegroeid, waardoor de logistieke inspanning per MWh (megawatt-uur) relatief is afgenomen. In het kort: 1 gram uranium bevat evenveel energie als 2 ton olie of 3 ton kolen of 2400 MWh aardgas.
Men voorspelt ons dat de komende generaties last zullen hebben van onze huidige afvalverwerking CO2 en vele andere gassen die bij de verbranding van fossiele brandstoffen vrijkomen). Het verdunnen en verspreiden leidt tot klimaatveranderingen. Daarnaast verbruiken we in 120 jaar de bestaande voorraden die in de loop van de tijd zijn opgebouwd.
Het afval van kernenergie wordt opgeslagen en gemanaged, want veel van het afval is geschikt voor toekomstig hergebruik. Kernenergie laat heel weinig broeikasgassen na.
Een laatste trend uit de geschiedenis van de energieconversie is dat de veiligheid van de bestaande elektriciteitsproductie-units neemt voortdurend toeneemt. Alle soorten systemen die mogelijk zijn, worden daarvoor gebruikt. Naast operators, bewaken automatische systemen alle processen en elkaar. Of het nu een kolencentrale, een voortstuwingsmachine van een schip is, een gasgestookte centrale of een kerncentrale.
Hergebruik
Kernenergie lijkt de logische volgende stap in de elektriciteitsproductie! Kernenergie laat, relatief per geproduceerd MWh, weinig afval na, maar het is wel radioactief en bevat nog zeer veel energie. Daarom wordt het verpakt en netjes opgeslagen voor hergebruik.
Het is discutabel of alle inspanningen om methoden te vinden om het afval te vernietigen wel zo wenselijk zijn en niet kortzichtig en onverstandig. Alles wijst erop dat hergebruik een groeiende rol zal vervullen. Plutonium wordt al bijgemengd en verbrand in daarvoor geschikte kerncentrales. De in ontwikkeling zijnde Generatie-4-kernreactoren zijn daarvoor nog geschikter. Daarmee verdwijnt het argument dat er maar een beperkte voorraad aan uranium is van tafel.
We zouden dus voorzichtig kunnen zeggen dat er aanwijzingen zijn dat onze generaties, door ook kernenergie als een vorm van energieconversie te beschouwen, brandstof nalaten voor de komende generaties.
Kernenergie is een vorm van duurzame energie. De ontwikkelingen gaan gewoon door, maar helaas zijn maar weinig mensen hiermee bekend. De Europese Unie is betrokken bij diverse internationale studies die modernere kerncentrales ontwerpen. Ten minste twee studies bestaan er in Nederland, die beide gebaseerd zijn op een type kernreactor dat gedurende twintig jaar uitgebreid getest werd in Jülich, Duitsland.
Dit ontwerp heeft bewezen ”well proven” te zijn en ”inherent veilig”. De veiligheid en de vermogensregeling zijn namelijk gebaseerd op de wetten der natuurkunde. Dit type wordt ”pebble bed”-reactor genoemd en is geschikt voor kleine vermogens, zoals warmteleveranciers voor bierbrouwerijen, papierfabrieken, als eenheid in warmte/ krachtkoppeling en als voortstuwingsmachine aan boord van schepen. Beide studies combineren deze kleine kernreactor via een warmtewisselaar met een gasturbine. Wederom een logische stap in de geschiedenis van de energieconversie.
Irrigatie
Een van de ontwerpen, de Nereus-installatie, levert 10 MWe, weegt 2000 ton en is 10 bij 10 bij 10 meter. Maar wat belangrijker is: de installatie kan 27.000 mensen en hun veestapel van water voor bijvoorbeeld irrigatie van energie (elektriciteit, warmte en drinkwater) voorzien, en dat tegen verbruiksnormen die in Nederland als normaal gezien worden.
De auteur is kapitein ter zee van de Technische Dienst der Koninklijke Marine (bd), secretaris van de Stichting Kernvisie, bestuurslid Kivi-Niria afdeling kerntechnologie en initiatiefnemer van het Nereus-project.