Groene Kernenergie, Kan dat?

1. Groene Kernenergie, Kan dat? Pleidooi voor een Thorium reactor in oude Limburgse kolenmijnen Door Harry Fekkers

2. Noodzaak van duurzame energie • Fossiele brandstoffen worden schaars en dus duur • Uitstoot van CO2 • Terugschakelen naar lage energie-intensiteit gaat niet • Duurzaam: energie afkomstig van de zon • wind, foto-voltaisch, biomassa, zonnecollectoren • 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

3. Ideale vorm van energie (warmte en kracht): Duurzaam: geen gebrek in minimaal 1000 jaar Geen CO2 uitstoot of andere vervuiling van milieu Geen aanslag op natuur of voedselbronnen Geen radioactief afval Geen kans op catastrofes Goedkoop/betaalbaar ook in 3e wereld Dag en nacht, 24/7, beschikbaar Overal op aarde beschikbaar, geen mono (-oligo)-polies opvoorraden, technologie of kennis Decentraal toepasbaar: niet afhankelijk van grote infrastructuren Tihangeis duidelijk niet ideaal: Niet duurzaam: Uranium is over 70 jaar schaars, Thermische vervuiling van de Maas Kans op catastrofe: meltdown Onopgelost probleem van radioactief afval Massieve schaal

4. Thorium Atoomnummer: 90 (Uranium: 92) Meest voorkomende Isotoop: 232Th Halfwaardetijd: 14,5 miljard jaar, alpha-staling Ertsen: mozaniet, thoriet Gebruik: 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

5. 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 worden • Geen hoge bewaar- en afbraakkosten van een centrale • Ook 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 atoomwapens • Een Thorium-reactor kan dienen als producent van zeldzame metalen, Helium en medische radionucliden • Bestaande centrales kunnen makkelijk omgebouwd worden tot Thorium centrales en worden dan meteen gezuiverd

6. Problemen blijven • De beste manier voor een Thorium reactor is er een op basis van het Molten Salt principe. Gevolgen: • Werken met hoge temperaturen: materialen • Maar: 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 duur • Maar: 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 reactor • KFZ Jülich in jaren 70 met zwaar water reactor • Nu in aanbouw in India en Noorwegen/Zweden

7. Principe van een Thorium-reactor (MSR)

8. Schets van de opbouw van een Thorium reactor onder de grond. Alleconventioneleonderdelenzijnbovengronds. • Oplossing: ondergronds in voormalige mijnen • Idee: 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 groot • er hoeft geen bescherming tegen het weer, tegen vliegtuigen of andere projectielen te worden gemaakt • het afval van de kerncentrale kan in dezelfde schacht opgeborgen worden en hoeft niet getransporteerd te worden • geen hoge kosten van ontmanteling: de schacht gewoon volstorten met beton als de centrale is uitgewerkt • onbereikbaar voor acties van terroristen of anderen • hoge veiligheid voor bovengrondse omgeving vanwege grote dikte van het beschermend schild • tegelijk gebruik van eventueel aanwezig mijnwater • geen kosten van buitenonderhoud • stabilisatie van de ondergrondse mijngangen zodat risico van instorten bovengronds wordt opgeheven

9. Effecten: een kans voor de Euregio • Stel: bouwen van Thorium centrale(s) met vermogen van 1 GW • Investering circa 1,5 miljard Euro. Duur bouw 5 jaar • 2000 mensjaren direct werk bij de bouw. Toelevering nog eens zoveel • In Jülich zit de knowhow om dergelijke centrales te maken en verder te ontwikkelen • Levert 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 jaar • geen hoge kosten van ontmanteling: de schacht gewoon afsluiten na gebruik • Structureel circa 700 arbeidsplaatsen • Nevenproductie in de vorm van zeldzame metalen, Helium en radio-nucleïden mogelijk • De bruinkool mijnbouw in Eschweiler kan gestopt worden • Stadsverwarming met mijnwater op grote schaal mogelijk • Door koeling met CO2-gas kan opwarming van grondwater of de Maas vermeden worden

10. Niet zo!

11. Maar zo! Maar zo!