Bijna 450 reactoren over de hele wereld leveren kernenergie aan verschillende landen, samen goed voor ongeveer 10% van de elektriciteit in de wereld, of ongeveer 4% van de mondiale energiemix. Maar sinds de piek in de jaren negentig is de opwekking van kernenergie in vertraagd.
China, ’s werelds op één na grootste producent van kernenergie, investeert verder in een poging zijn klimaatdoelstellingen te bereiken. Het plan, de bouw van 150 nieuwe reactoren tegen 2035 investering, van 440 miljard dollar.
Het kernenergielandschap is voortdurend in beweging.
In 2020 waren er meer dan 50 extra kernreactoren in aanbouw, en er zijn er nog honderden gepland, voornamelijk in Azië.
Nu landen zich afkeren van fossiele brandstoffen en kiezen voor koolstofvrije energiebronnen, zou kernenergie wel eens een heropleving kunnen meemaken in de wereldwijde energiemix, ondanks de geplande geleidelijke stopzetting van kernenergie in verscheidene landen over de hele wereld.
Aan de andere kant zijn de Europese meningen over kernenergie gemengd. Frankrijk daarentegen is van plan zijn nucleaire capaciteit uit te breiden.
Momenteel vertrouwen wij op uranium als brandstof voor onze nucleaire reactie processen, maar in het komende decennium of twee zullen wij het voorbeeld van India volgen en werken aan reactorsystemen op basis van thorium. Deze systemen, die gebruik maken van thorium en fluoridezouten, zijn duurder om te bouwen, maar de voordelen van thoriumreactoren zijn aanzienlijk, zoals ik hieronder zal bespreken.
Maar al met al, of een kerncentrale nu op uranium of thorium is gebaseerd, de nucleaire technologie overwint bijna alle bezwaren die we hebben vastgesteld voor zowel fossiele als duurzame energieopwekking.
Capaciteit? Check.
Volgens het ENERY.gov hebben kerncentrales de grootste capaciteit van alle soorten centrales – wat betekent dat ze langer online blijven en stabieler draaien dan welke andere energieproductieoptie dan ook.
Efficiëntie? Check.
Thoriumreactoren hebben een rendement dat kan oplopen tot 98%, vergeleken met 5% voor de huidige op uranium gebaseerde technologieën, waardoor ze op dit gebied ver boven systemen op basis van fossiele brandstoffen en hernieuwbare energiebronnen staan. Dezelfde analyse wijst uit dat thorium twee keer zoveel energie oplevert als uraniumsplijtingsprocessen.
Geopolitieke impact? Check.
Uraniumreserves zijn over de hele wereld verspreid. Met het besef dat deze reserves variëren in kwaliteit en toegankelijkheid, top 10 landen met de meeste reserves India en Canada aan de leiding. Verschillende Oost-Europese landen zijn ook in de mix, samen met een paar Afrikaanse landen. China vervolledigt de top tien, het is geen ideaal scenario, maar het is een verbetering vergeleken met de locatie van de olie- en gasreserves. India, de VS, Australië en Canada hebben naar schatting de grootste thoriumreserves. Bovendien kunnen we wat beter slapen omdat thorium veel moeilijker te bewapenen is.
Infrastructuur voetafdruk? Check.
Onderzoek heeft vastgesteld dat een kernsplijtingsfaciliteit die zich doorgaans op 1 vierkante kilometer bevindt, evenveel energie produceert als een windmolenpark dat 360 keer meer ruimte inneemt en een fotovoltaïsche centrale die 75 keer meer ruimte inneemt.
Grondstoffen? Check.
De wereld heeft ruwweg voor tweehonderd jaar uranium in voorraad. Maar technologische vooruitgang in efficiënt gebruik, verwerking en hergebruik van uranium ligt in de lijn der verwachting, waardoor dit aanzienlijk langer zou kunnen duren.
En dan is er nog het zeewater. Zeewater bevat minieme hoeveelheden uranium, maar er is genoeg om dit uitputtingsscenario met tienduizenden jaren te verlengen en zelfs langer, aangezien uranium uit zeewater voortdurend wordt aangevuld door afvloeiing van het land. Onderzoekers werken hard aan de ontwikkeling van kosteneffectieve manieren om uranium uit zeewater op te vangen. Om deze redenen zullen we waarschijnlijk tijd genoeg hebben, zelfs zonder de overgang naar thorium.
Er is naar schatting drie keer zoveel thorium als uranium beschikbaar in de wereld. Het wordt meestal dichter aan de oppervlakte gevonden in meer compacte hoeveelheden, wat de winning gemakkelijker en veiliger maak.
Veiligheid? Check.
Het is incorrect en, eerlijk gezegd, erg gemakkelijk om de perspectieven van kernenergie simpelweg af te wijzen vanwege de incidenten in Tsjernobyl, Fukushima, en Three Mile Island. Ja, Tsjernobyl en Fukushima waren rampen en we moeten er alles aan doen om ervoor te zorgen dat ze nooit meer gebeuren. Wat Three Mile Island betreft, was de oorzaak een fout van de exploitant en het systeem, maar er waren geen gevolgen voor de gezondheid van werknemers of omwonenden en geen milieuschade. Hetzelfde kan niet worden gezegd van de typische olieraffinaderij-explosie.
We blijven vooruitgang zien op het gebied van op uranium gebaseerde koelvloeistoffen voor kerncentrales en kernfusie-bevattende technologie. Thoriumsystemen zullen nog veel veiliger worden, aangezien de reacties zelfregulerend en niet zelfonderhoudend zijn.
Milieu-impact. Wordt beter.
Kerncentrales zullen nooit zo milieuvriendelijk zijn als energieproductie op basis van hernieuwbare energiebronnen. De verwijdering van kernafval is een punt van bezorgdheid, maar nieuwe innovaties verbeteren ook dit probleem aanzienlijk. Thoriumsystemen moeten deze kwestie nog verder oplossen. Thorium wordt veel efficiënter gebruikt in het reactorproces, zodat het afval minimaal is in vergelijking met uraniumsystemen. Het afval dat overblijft is 500 jaar radioactief, vergeleken met 10.000 jaar voor uranium. Er wordt ook gespeculeerd dat de 500 jaar aanzienlijk kan worden verkort met nog een paar verbeteringen.
Kernenergie voor de toekomst
De overgang naar een meer milieuvriendelijke toekomst en een toename van de energieproductie kan lastig zijn zonder nieuwe nucleaire bronnen, vooral omdat andere hernieuwbare energiebronnen niet zo krachtig, betrouwbaar of efficiënt zijn.
Naarmate de energieverschuiving toeneemt, zal kernenergie een essentieel onderdeel vormen van onze duurzamere energiemix.
