Copenhagen Atomics thoriumreactor. Een Deense startup werkt aan een revolutionaire thoriumreactor op basis van gesmolten zout. Zijn vanaf 2030 onze energieproblemen voorbij?
De Copenhagen Atomics thoriumreactor in het kort
De Copenhagen Atomics thoriumreactor is een compacte, modulaire gesmoltenzoutreactor in de vorm van een ui die thorium als brandstof gebruikt. Deze past in een 40-voets (13 m) zeecontainer.
Dat wil zeggen: je kan de reactor op een vrachtwagen of een zeeschip laden en onbeperkt stapelen. Het is een “afvalverbrander” die kernafval van traditionele reactoren kan benutten en omzetten in energie.
De reactor werkt als volgt.
- Gesmolten zout: Thorium (Th-232) is opgelost in vloeibaar fluorzout. Dat is zowel brandstof als koelmiddel en werkt bij hoge temperaturen (~600°C). De rode schil in het diagram. Dit is geïsoleerd van het zware water in de binnen-en buitenschil.
- Kweekproces: Thorium absorbeert neutronen en wordt, via een tussenstap, omgezet in uranium-233 (U-233). Dat is splijtbaar en houdt een kettingreactie op gang.
- Afvalverbranding: De reactor gebruikt kernafval als “starter” om neutronen te leveren. Dat zet langlevend afval om in kortlevender afval (van 100.000 naar ~300 jaar).
- Inherente veiligheid: Bij oververhitting of storingen stopt de reactie vanzelf. Dit, omdat het zout uitzet of stolt. Een meltdown is niet mogelijk.
- Efficiëntie: De reactor benut thorium 100% zonder verrijking. Het produceert minder radioactief afval. Ook levert het warmte voor elektriciteit of industriële processen zoals waterstofproductie.
Copenhagen Atomics mikt op massaproductie en een commerciële lancering rond 2028, met een focus op lage kosten en schaalbaarheid.
Waarom de Copenhagen Atomics thoriumreactor?
De reden dat een werkzame Copenhagen Atomics thoriumreactor groot nieuws is, heeft alles te maken met drie bijzondere eigenschappen van thorium.
- Dit licht radioactieve metaal komt ongeveer drie keer zo veel voor als uranium. Het bestaat 100% uit het vruchtbare isotoop thorium-232. Ter vergelijking: slechts 0,73 procent van uranium bestaat uit het splijtbare isotoop uranium-235. De rest uit het (net als Th-232, vruchtbare) uranium-238. Dus is 100% van alle thorium te gebruiken voor energieopwekking.
- Een tweede voordeel van thorium boven uranium is dat een thoriumbom bouwen technisch onmogelijk is. Dus de nucleaire proliferatierisico’s zijn laag.
- Een derde, misschien wel het grootste voordeel van thorium is: weinig langlevend afval. Bij de splijting van het tussenliggende product U-233, ontstaan alleen kortlevende radioactieve isotopen. Deze liggen verder af van het “eiland van stabiliteit” dan de langlevende isotopen die ontstaan bij het splijten van uranium-235 en plutonium-239. Dus het kernafvalprobleem is veel kleiner dan bij uranium.
Kortom: slaagt dit project, en daar heeft het alle schijn van, dan beschikken we over een compacte, schaalbare energiebron. Zeker in noordelijke gebieden met weinig zon, zoals Groenland, Canada en Scandinavië. En ook Nederland. Onze energieproblemen voor de eerstkomende miljard jaar zijn dan opgelost.
Het kostenplaatje: hoeveel energie en hoeveel vermogen?
Volgens het bedrijf zal elke reactor rond de 40 megawatt aan stroom leveren. Dat is in Nederland en België voldoende voor rond de 80.000 huishoudens. Stroomtekorten een aansluitingswachtlijsten zijn hiermee overbodig. Hiermee kan de Groenlandse hoofdstad Nuuk, rond de 20.000 inwoners, volledig van energie voorzien. Inclusief elektrische of thermische verwarming.
De Copenhagen Atomics thoriumreactor komt beschikbaar in de vorm van een dienst. Dat wil zeggen dat de klant betaalt voor de afgenomen stroom. Copenhagen Atomics noemt bedragen rond de 20 euro per megawattuur stroom als kostprijs. Omgerekend per kilowattuur is dat 2 cent. Daar zal het bedrijf vanzelfsprekend ook flinke winst op willen maken om de forse investering terug te verdienen, maar een bedrag van 4 tot 6 cent lijkt dan reëel. Daarmee zou het bedrijf onder de kosten van gas en kolen zitten, respectievelijk 7 en 6 cent per kWh.
Hoe groot is de kans dat dit werkelijkheid wordt?
De kans dat de Copenhagen Atomics thoriumreactor werkelijkheid wordt, ligt rond de 30% tot 40%. Het project heeft potentieel dankzij bestaande technologie en de groeiende behoefte aan schone energie, maar er zijn aanzienlijke technische, regelgevende, financiële en sociale obstakels die overwonnen moeten worden.
Niet alleen de Denen zijn bezig met het maken van een zoutreactor er is ook al een Nederlands bedrijf mee bezig zie link: https://thorizon.com/
Bij Thorizon hebben ze een unieke gesmolten-zoutreactor ontwikkeld met gepatenteerde cartridges als kern. De combinatie van gesmolten zout en cartridges brengt grote voordelen met zich mee. Het is veilig, slim en circulair.
Gaaf, die hebben inderdaad wel een artikel verdiend.
Zeker een artikel waard maar we moeten ook niet te optimistische zijn want men is al zint de jaren 60 bezig met deze technologie. Hopelijk komt er nu snel een doorbraak ook omdat men nu A.I. heeft.
Hm, inderdaad is scepticisme gerechtvaardigd. Thorizon valt nogal tegen. Veel blabla, veel personeel maar weinig concrete resultaten. Copenhagen Atomics heeft een duidelijk plan, een snelle iteratiecyclus en al een prototype voor de gesmolten-zout pompinstallatie. Die gaan ze in Zwitserland met thoriumzouten testen. Ik zou daarom liever investeren in CA dan in Thorizon.