Kleine kerncentrales zoeken het grote geld

Eind vorige maand werd de assemblagefase van de ITER-kernfusiereactor, in de buurt van het Zuid-Franse Aix-en-Provence, officieel ingeluid. Het zou de eerste fusiereactor moeten worden die netto energie produceert. ©AFP

13 augustus 2020 17:00

Update 14 augustus 2020 16:00

Meerdere start-ups zien een nieuwe toekomst voor nucleaire energie, op een kleinere schaal dan de bestaande centrales. ‘Maar zonder energievisie op lange termijn komen we nergens.’

Nu we de tijdelijke coronadip in broeikasgassen stilaan achter ons laten en een hittegolf over het land is gespoeld, wordt de energietransitie naar niet-fossiele brandstoffen weer brandend actueel. Met daarbij ook de heikele vraag: moet kernenergie in die nieuwe energiemix een rol spelen?

Nucleaire voorstanders zien de toekomst in de ontwikkeling van een nieuwe generatie kleinere en flexibelere kerncentrales, die deels tegemoetkomen aan de klassieke bezwaren tegen nucleaire energie. Zogenaamde ‘Small Modular Reactors’ (SMR) komen in aanmerking voor een vorm van serieproductie en kunnen goedkoper energie leveren dan de oude mastodonten, zeggen ze.

Het Estse bedrijf Fermi Energia hoopt tegen het einde van volgend decennium zijn eerste werkende centrale van ongeveer 300 MW af te leveren. Het kleine Estland zet sterk in op ‘mini-reactoren’ om voor zijn energievoorziening onafhankelijk te worden van grote buur Rusland en van fossiele brandstoffen.

TIP

Begin uw dag goed geïnformeerd.

Ontvang nu De Tijd Vandaag.

Elke dag via e-mail - Uitschrijven in één klik

Wereldwijd worden zowat 50 types SMR-reactoren ontwikkeld, schat het Internationaal Atoomagentschap. ‘Die technologie was er al in 2005, maar de klanten waren er niet klaar voor, waardoor ze weer in de koelkast verdween’, zegt Rita Baranwal, die verantwoordelijk is voor het Amerikaanse beleid rond kernenergie.

Daar lijkt stilaan verandering in te komen, nu ook private investeerders meer en meer geld in de technologie pompen. Fermi Energia haalde recent een niet-genoemd bedrag op bij lokale partijen en bij de Amerikaanse energie-investeerder Last Energy.

Crowdfunding

Wetenschappers hopen op eerste mijlpaal voor kernfusie

Ook modulaire SMR-centrales halen hun energie, net als hun voorgangers, uit het splitsen van atomen. De natte droom van kernfysici is evenwel ooit energie te putten uit de fusie van atomen, zoals in de zon en andere sterren gebeurt.

Kernfusie houdt de belofte in van oneindige hoeveelheden spotgoedkope energie (ook water zou als brandstof gebruikt kunnen worden), die bovendien minder vervuilend zou zijn dan de huidige atoomenergie.

Helaas zijn wetenschappers er nog nooit in geslaagd een fusiereactor te bouwen die netto energie creëert. In labo-opstellingen wordt er meer energie ingepompt dan eruit komt. Al sinds de jaren 30 maken kernfysici de grap dat fusie ‘amper dertig jaar in de toekomst’ ligt.

Advertentie

Toch kan het dit decennium zo ver zijn. In het zuiden van Frankrijk wordt volop gebouwd aan de ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), een gigantische kernfusiereactor waar 35 landen onderzoeksgeld hebben ingepompt. Die moet hopelijk rond 2025 een belangrijke mijlpaal vestigen, door voor de eerste keer meer energie te produceren dan erin gaat.

Ook in de privésector groeit de aandacht voor fusie. Wereldwijd zijn er naar schatting meer dan 20 bedrijven mee bezig, zoals het Amerikaanse TAE Technologies, het Britse Tokamak Energy en het Canadese General Fusion. De Vlaamse investeringsmaatschappij Gimv investeerde onlangs in dat laatste bedrijf, samen met onder anderen Amazon-baas Jeff Bezos. General Fusion hield in juli nog een nieuwe kapitaalronde van onbekende omvang.

Ook de Amerikaanse fusiestart-up Commonwealth Fusion Systems (CFS) haalde recent 84 miljoen dollar kapitaal op bij grote partijen in Europa en Azië, onder wie de Singaporese staatsholding Temasek, het Italiaanse Eni en het Noorse Equinor. De oprichters van CFS, een groep onderzoekers van het MIT-instituut, willen kernfusie mogelijk maken met supergeleidende magneten op zeer hoge temperatuur.

Toch toont nucleair expert Luc Van Den Durpel zich sceptisch. ‘ITER zal wel in staat zijn om korte shots van energie te produceren, maar een werkend prototype moet in staat zijn om continu te draaien. Kernfusie is mooi als wetenschappelijk project, maar ik vrees dat het pas tegen het einde van de eeuw een echte energiebron wordt.’

Sommige nucleaire start-ups haalden zelfs geld op via crowdfunding - rechtstreekse financiering bij het grote publiek. Het Britse Moltex Energy kreeg zo vorig jaar 7,5 miljoen dollar binnen. Het Deense bedrijf Copenhagen Atomics, dat kleine thoriumcentrales wil ontwikkelen die een deel van het huidige nucleaire afval recycleren, haalde een kleine 800.000 euro op via het Estse investeerdersplatform Funderbeam.

Een introductiefilmpje van Copenhagen Atomics

‘We zien een hype rond SMR, dat veel privékapitaal en subsidies aantrekt’, zegt nucleair ingenieur Luc Van Den Durpel van het adviesbureau Nuclear-21. Hij is al sinds begin jaren 90 actief in kernenergie en gaf de voorbije 20 jaar advies aan bedrijven en overheden. De expert wijst erop dat onder de noemer SMR veel verschillende oplossingen schuilgaan die lang niet allemaal op punt staan.

‘Soms gaat het om klassieke kernreactoren die op kleinere schaal worden uitgevoerd. Dat is wat bedrijven als NuScale, GE of Rolls-Royce doen. Het is eerder evolutie dan revolutie.’

Aan de andere kant van het spectrum zitten bedrijven die tabula rasa willen maken. Sommige werken aan ‘molten salt reactors’ waarin gesmolten zout, eventueel in combinatie met thorium, water vervangt als koelvloeistof. ‘Maar die technologie moet nog verder worden ontwikkeld en gevalideerd. Ze is ten vroegste tegen 2040 klaar’, denkt Van Den Durpel.

Thorium

Thorium is een radioactief materiaal dat sommigen zien als de kernbrandstof van de toekomst. Het is op zich niet bruikbaar als splijtstof, maar kan omgezet worden in Uranium-233, dat wel een goede splijtstof is. ‘Er zijn grote voorraden thorium, en op papier genereert het minder afval. Maar je moet het wel samen met uranium of plutonium gebruiken, waardoor dat voordeel minder groot wordt’, relativeert Van Den Durpel.

De beste kaarten ziet de expert voor een tussencategorie van ‘geavanceerde SMR’s’. ‘Dat zijn klassieke reactoren waaraan bepaalde aanpassingen gebeurd zijn om beter in te spelen op de huidige energiebehoeften. Ze kunnen de opgewekte energie ook gebruiken in andere toepassingen dan elektriciteit, zoals warmtenetten, de ontzilting van zeewater of het aandrijven van industriële processen.'

Kleine, flexibele centrales zouden ook een goede aanvulling vormen op hernieuwbare energie: ze kunnen werken als er weinig zon en wind zijn, en stilgelegd worden als er veel zon en wind zijn.

Prijzen

Tegenstanders van kernenergie zeggen dat de prijzen van hernieuwbare energie zo snel dalen dat ze nucleaire energie uiteindelijk uit de markt prijzen. ‘Er bestaat echter een fysische ondergrens voor die prijs, die voor sommige hernieuwbare technologieën in zicht komt’, zegt Van Den Durpel. ‘Bovendien moet je niet alleen de productiekostprijs van hernieuwbare energie meetellen, maar ook systeemkosten zoals het gebruik van het stroomnet en van back-upvoorzieningen.’

‘Als je alle kosten correct verrekent, kan nucleaire energie wel concurrentieel zijn. Maar dat vereist een energievisie en een beleid dat voor minstens 20 jaar stabiel blijft. In landen als China, India, Polen en Tsjechië maakt kernenergie wel deel uit van de gewenste energiemix.’

‘SMR-centrales zijn niet realistisch’

De milieubeweging Greenpeace, een van de prominentste tegenstanders van kernenergie, is niet overtuigd van een toekomst voor kleine modulaire reactoren. Het snel bouwen van reactoren in serieproductie is volgens Greenpeace bouwtechnisch niet realistisch. ‘Bovendien hebben ze dezelfde problemen als bestaande reactoren: ze produceren kernafval waarvoor geen veilige oplossing bestaat.’

De milieubeweging ziet in SMR’s vooral een poging van de nucleaire lobby om het einde van kernenergie een tijd uit te stellen. ‘Dit is de laatste valse hoop voor nucleaire aannemers die zich realiseren dat hun grote reactorontwerpen niet economisch zijn in vergelijking met hernieuwbare energie’, klinkt het.

Ook in het debat over de veiligheid van kernenergie blijven voor- en tegenstanders onverzoenbaar. Volgens nucleair ingenieur Luc Van Den Durpel was Tsjernobyl tot nu toe het enige echte kernongeluk. ‘Fukushima was een incident dat eigenlijk goed beheerd is, wat niet wegneemt dat je eruit moet leren. Maar alles bij elkaar zijn er wereldwijd nog maar zowat 40 doden gevallen door rechtstreekse gevolgen van straling en ongevallen.’

Advertentie

Naast die rechtstreekse overlijdens staat wel een groot ‘dark number’ van vroegtijdige overlijdens door radioactieve straling. De VN-organisaties WGO en UNSCEAR ramen dat aantal op zowat 20.000, andere schattingen lopen op tot 60.000. Toch blijft die tol beperkt in vergelijking met het aantal klimaatdoden, dat de WGO op meer dan 150.000 per jaar raamt.

Voor Greenpeace zijn die cijfers geen argument. ‘Voor de tienduizenden die schade lijden door Fukushima en Tsjernobyl is het moreel weerzinwekkend om te zeggen dat hun lijden gerechtvaardigd is omdat kernenergie nodig is om het hoofd te bieden aan de klimaatcrisis.’ Als we nog meer klimaatdoden willen vermijden, moeten we geen tijd meer verspillen aan een overbodig debat en nog meer investeren in hernieuwbare bronnen, vindt de organisatie.