Kernenergie, een slecht idee?
Met de nieuwe kernongelukken in het reactorcomplex Fukushima I als gevolg van de aardbeving en tsunami laait de discussie tussen voor- en tegenstanders van kernenergie weer op. Tegenstanders zeggen dat de gevaren en kosten van kernenergie niet opwegen tegen de voordelen. Klopt dit?
De voordelen van kernenergie
Kernenergie kent een aantal aanzienlijke voordelen. Er hoeven geen dure olie of kolen te worden geïmporteerd. De hoeveelheid energie die vrij komt is enorm: in theorie per kilo uranium 22 miljoen kilowattuur, meer dan in honderd ton steenkool of zeshonderd vaten aardolie zit. In feite is het verarmde uranium dat bij de invasie in Irak was gebruikt, duizend tot tweeduizend ton, in theorie voldoende om evenveel energie op te wekken als het land in een tot twee jaar in de vorm van aardolie exporteert.
De CO2-uitstoot, waar veel klimaatactivisten zich overdreven zorgen over maken, is in verhouding ook laag: een tiende van die van een kolencentrale als alles wordt meegerekend. De EREOI, de hoeveelheid energie die in een kerncentrale moet worden gestopt om er elektriciteit uit te krijgen, is ook behoorlijk en te vergelijken met een kolencentrale: 1:10. Geen wonder dat gezien deze voordelen, energiebedrijven graag extra kerncentrales willen bouwen en vooral de centrales als ze er staan lang open willen houden. Staat de kerncentrale er eenmaal, dan zijn de kosten van brandstof in verhouding zeer laag, slechts een derde van de kosten van de centrale zelf. Een kerncentrale, zoals die in Borssele, langer open laten levert dus veel geld op.
Maar ook nadelen…
Kerncentrales kennen drie grote nadelen die alle te maken hebben met radioactiviteit: het risico op het verspreiden van materialen om atoombommen mee te maken, kernafval en het risico dat een kerncentrale ontploft of gaat lekken. De brandstof in een doorsnee kerncentrale is te arm om er een atoomwapen van te maken. Wel kunnen er zogeheten vuile bommen mee geproduceerd worden: bommen die als ze ontploffen een grote hoeveelheid radioactief materiaal verspreiden.
Een kerncentrale zoals die in Borssele produceert 12 ton radioactief afval per jaar. Zou Nederland alle energie met kerncentrales opwekken, dan wordt dat ongeveer vierhonderd ton per jaar. Weliswaar is dat veel minder dan de vliegas die een enkele kolencentrale produceert, maar deze vliegas wordt als grondstof in de bouw gebruikt terwijl kernafval met een moeizaam en kostbaar proces verwerkt moet worden of – zoals in de VS – ondergronds opgeslagen. Hoogradioactief kernafval blijft honderdduizenden jaren gevaarlijk.
Een ander nadeel is de kans op ongelukken. In een kernreactor wordt een kettingreactie plaats: als neutronen uranium-235 kernen raken, splijten deze, waardoor weer andere neutronen vrijkomen. Een kernreactor bewaart een precair evenwicht tussen het uitdoven van deze kernreactie en het ontploffen. Vaak wordt met behulp van neutronenvangende regelstaven de reactie gecontroleerd. Loopt de reactie uit de hand, dan zullen de reactorstaven smelten. In het ergste geval ontstaat een totale meltdown: de plas zeer zwaar (uranium is zwaarder dan lood), hoogradioactief metaal vreet zich een weg door het beton van de centrale naar beneden en komt uiteindelijk in de grondwaterlaag terecht, waardoor een enorme stoomwolk en dus ontploffing ontstaat.
Als de koelinstallatie defect is, kan de reactor zo oververhit raken dat deze ontploft en radioactieve stoffen vrijkomen. Dit is gebeurd in de Japanse Fukushima-I reactor van veertig jaar oud die toch al op het punt stond buiten bedrijf gesteld te worden. In dit geval was de dieselgenerator die het backup-koelsysteem aandreef, weggespoeld door de tsunami. Moderne kerncentrales zijn weliswaar omgeven door veel veiligheidsmaatregelen maar niet alle omstandigheden zijn te voorzien. Dit is ook de reden dat in moderne reactorontwerpen gebruik wordt gemaakt van zogeheten passieve beveiliging: als de centrale om welke reden dan ook uitvalt, stopt de kernreactie direct, bijvoorbeeld omdat een elektromagneet wordt uitgeschakeld die voorkomt dat neutronenvangende staven tussen de splijtstof zakken. Snelle kweekreactoren werken met een poel van vloeibaar metaal onderin de reactor dat, mocht er een meltdown optreden, de warmte afvoert en ook neutronen vangt. De rampen in Fukushima en Tsjernobyl waren zo te voorkomen geweest.
Wegen de voordelen tegen de nadelen op?
Ook olie en kolen hebben ernstige nadelen, bijvoorbeeld de noodzaak om oorlogen te voeren in olierijke landen of de noodzaak, deze te vriend te houden. Gas is een relatief schone brandstof, maar raakt net als olie en makkelijk winbare steenkool ook snel op. Wind is te onregelmatig, zon is er in Nederland in de winter veel te weinig. Blauwe stroom, energie winnen uit het “mengen” van zout met zoet water, is interessant, ook constant maar niet voldoende om in meer dan een kwart van onze energiebehoefte te voorzien. Als we alle rivieren volledig uitmelken. Golfslag, gecombineerd met windmolens op zee zou voor een deel kunnen, misschien. Echter: het potentieel is beperkt.
Bij kerncentrales worden de risico’s en de kans op dodelijke ongevallen verplaatst naar het eigen land. Kernreactoren waarin ongelukken zijn gebeurd, waren hetzij sterk verouderd (Fukushima), hetzij door menselijke fouten ontploft (Tsjernobyl). Er zijn geen gevallen bekend van moderne kernreactoren die ontploft zijn.
Wel is er nog steeds geen goede oplossing om van het kernafval af te komen. Het gebruik van snelle kweekreactoren zorgt dat we meer energie uit dezelfde hoeveelheid uranium kunnen halen en vormt hiermee mogelijk een gedeeltelijke oplossing voor het kernafvalprobleem, er is dan immers veel minder brandstof nodig en ontstaat ook minder afval, maar het fundamentele probleem blijft hetzelfde.
