Groene Kernenergie,Kan dat?

Pleidooi voor een Thorium reactor in oude Limburgse kolenmijnen

Door Harry Fekkers

Noodzaak van duurzame energieo Fossiele brandstoffen worden schaars en dus duuro Uitstoot van CO2o Terugschakelen naar lage energie-intensiteit gaat niet

Duurzaam: energie afkomstig van de zono wind, foto-voltaisch, biomassa, zonnecollectoreno alleen getijdenenergie en aardwarmte niet afkomstig van de zon

(maar van de maan resp. van de aarde zelf)

De zon is een krachtige fusiereactor. Met uitzondering van aardwarmte: alle duurzame energie is afkomstig van kernenergie, alleen op veilige afstand

Ideale vorm van energie (warmte en kracht):Duurzaam: geen gebrek in minimaal 1000 jaarGeen CO2 uitstoot of andere vervuiling van milieuGeen aanslag op natuur of voedselbronnenGeen radioactief afvalGeen kans op catastrofesGoedkoop/betaalbaar ook in 3e wereldDag en nacht, 24/7, beschikbaarOveral op aarde beschikbaar, geen mono (-oligo)-polies op voorraden, technologie of kennisDecentraal toepasbaar: niet afhankelijk van grote infrastructuren

Tihange is duidelijk niet ideaal:Niet duurzaam: Uranium is over 70 jaar schaars,Thermische vervuiling van de MaasKans op catastrofe: meltdownOnopgelost probleem van radioactief afvalMassieve schaal

Thorium

Atoomnummer: 90 (Uranium: 92)Meest voorkomende Isotoop: 232ThHalfwaardetijd: 14,5 miljard jaar, alpha-stalingErtsen: mozaniet, thorietGebruik: o.a. Kousen in mijnlampen: helder wit licht

Thorium komt 4 a 5 keer zoveel voor op de wereld als uranium. In de vorm 232Th

Thorium is voor 100% bruikbaar tegen slechts 0,7 % van Uranium (235 U)

Daarmee is de wereldvoorraad van Thorium goed voor ca 10.000 jaar elektriciteitsproductie (Uranium 70 jaar) bij kernsplitsing (bij kernfusie is het een ander verhaal).

Vormt makkelijk zouten

Thorium als brandstof

Thorium kent geen kettingreactie zoals Uranium: moet aangestraald worden. Gevolgen:

- Geen kans op meltdown van de centrale bij calamiteit- Niet geschikt voor het maken van atoomwapens

Thorium brandt geheel op en de splijtingsproducten hebben een zeer korte halfwaardetijd (van enkele dagen tot maximaal 30 jaar; Uranium tot 100.000 jaar). Gevolgen:

Geen stroom radioactief afval dat lang bewaard of opgewerkt moet wordenGeen hoge bewaar- en afbraakkosten van een centraleOok kleine, zelfs mobiele, centrales zijn mogelijk (tot 10 Mw)

De radioactief Uranium en Plutonium kan ingevoerd worden in de splijtingscyclus van Thorium. Gevolgen:

Een Thorium-reactor kan dienen als afwerkplaats voor radioactief afval van andere centrales en van atoomwapensEen Thorium-reactor kan dienen als producent van zeldzame metalen, Helium en medische radionuclidenBestaande centrales kunnen makkelijk omgebouwd worden tot Thorium centrales en worden dan meteen gezuiverd

Problemen blijven

De beste manier voor een Thorium reactor is er een op basis van het Molten Salt principe. Gevolgen:

Werken met hoge temperaturen: materialenMaar: koeling kan anders, bv met CO2 of Helium

Er blijven radioactieve risico’s van zouten en gassen (Radon)). Gevolgen:

Veiligheid blijft een issue; voornamelijk conventionele

Thorium wordt nu niet op grote schaal gewonnen. Gevolgen:Nog relatief duurMaar: mogelijkheden voor grote prijsdaling als vraag toeneemt

Er is weinig ervaring en die er is, is met verouderde technologie

KEMA Arnhem in jaren 60 licht water reactorKFZ Jülich in jaren 70 met zwaar water reactorNu in aanbouw in India en Noorwegen/Zweden

Principe van een Thorium-reactor (MSR)

Oplossing: ondergronds in voormalige mijnenIdee: op diepte van 100-300 meter de reactor en al het andere boven de grond

de geologische kennis over de stabiliteit van het gesteente is grooter hoeft geen bescherming tegen het weer, tegen vliegtuigen of andere projectielen te worden gemaakthet afval van de kerncentrale kan in dezelfde schacht opgeborgen worden en hoeft niet getransporteerd te wordengeen hoge kosten van ontmanteling: de schacht gewoon volstorten met beton als de centrale is uitgewerktonbereikbaar voor acties van terroristen of anderenhoge veiligheid voor bovengrondse omgeving vanwege grote dikte van het beschermend schildtegelijk gebruik van eventueel aanwezig mijnwatergeen kosten van buitenonderhoudstabilisatie van de ondergrondse mijngangen zodat risico van instorten bovengronds wordt opgeheven

Schets van de opbouw van eenThorium reactor onder de grond. Alle conventioneleonderdelen zijn bovengronds.

Effecten: een kans voor de EuregioStel: bouwen van Thorium centrale(s) met vermogen van 1 GW

Investering circa 1,5 miljard Euro. Duur bouw 5 jaar2000 mensjaren direct werk bij de bouw. Toelevering nog eens zoveelIn Jülich zit de know how om dergelijke centrales te maken en verder te ontwikkelenLevert 8,5 miljard kWh per jaar op en een omzet van circa 650 miljoen Euro per jaar Vermindering van de CO2-uitstoot met 5 miljoen ton per jaargeen hoge kosten van ontmanteling: de schacht gewoon afsluiten na gebruikStructureel circa 700 arbeidsplaatsenNevenproductie in de vorm van zeldzame metalen, Helium en radio-nucleïden mogelijkDe bruinkool mijnbouw in Eschweiler kan gestopt wordenStadsverwarming met mijnwater op grote schaal mogelijkDoor koeling met CO2-gas kan opwarming van grondwater of de Maas vermeden worden

Niet zo!

Maar zo!Maar zo!