Kernenergie, een slecht idee?

Share Button

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.

De ontplofte reactor in Tsjernobyl, ingepakt in een betonnen sarcofaag, is nog steeds een stille getuige van de ramp die daar in 1982 plaatsvond.

De ontplofte reactor in Tsjernobyl, ingepakt in een betonnen sarcofaag, is nog steeds een stille getuige van de ramp die daar in 1982 plaatsvond.

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.

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

14 reacties

  1. Hans schreef:

    Momenteel wordt de warmte die met uranium opgewekt wordt niet ‘nuttig’ gebruikt. De reactors warmen alleen het universum op… een heel klein beetje.
    Uranium is een eindige grondstof. Als het eenmaal is vervallen tot lood, dan is dat voor altijd, onomkeerbaar.

    • Barry schreef:

      Idd hans, sterker nog, de uranium zelf wordt niet nuttig gebruikt, ong. 90% van de uranium wordt niet opgebruikt en gewoon opgeslagen, dat doen ze om later een venijnige concurrentiestrijd aan te kunnen gaan met andere kernenergiecentrales als de olie op is of niet meer winbaar. het enige wat ik als nuttig zie is zonnecellen in stickervorm die je rechtstreeks uit je huis, tuin en keuken snijplotter kan halen en snijden, netjes op maat gesneden…met een beetje fantasie zou je er zelfs de achterkant van je tuinstoelen mee kunnen beplakken. Maar kernenergie? nee het is en blijft gewoon een slecht idee.

    • Germen schreef:

      Hans, behalve uranium is er ook thorium, vier keer zoveel zelfs. Thorium bestaat vrijwel geheel uit de splijtbare isotoop Th-232. Er wordt vanwege allerlei anti-atoomterrorisme regels (non-proliferatie is een draak van een woord) weinig onderzoek naar gedaan, maar volgens mij kan het interessant zijn protonen of deuteriumkernen op metastabiele kernen van andere elementen (zoals lood of bismut) af te schieten. En vergeet deze doorbraak niet. Als dit in de praktijk wordt uitgevoerd, kan je echt kernenergie voor huis- tuin- en keukengebruik verwachten.

    • HansL schreef:

      Er is voldoende Uranium voor meer dan duizend jaar gebruik op aarde aanwezig in de oceanen. Zie http://www.withouthotair.com van David McKay.

      • Hans schreef:

        Natuurlijk is er nog genoeg uranium, alleen is het heel erg verstrooid en verdund. Het kost ontzettend veel energie om al dat uranium bij elkaar te harken zodat je het nuttig kunt gebruiken als splijtstof.
        Op een gegeven moment kost de winning van uranium evenveel energie als je eruit kunt halen…. en dan kun je maar beter iets leuks gaan doen.

  2. Joris schreef:

    Deze afweging suggereert dat er echt niets anders is dan olie, kolen, uranium en gas.

    Is dat werkelijk zo? Hoe zit het met vrije energie? Met aardwarmte, golfslag, watermolens, windmolens, dunne folie’s voor zonneenergie? Is er werkelijk helemaal geen ontwikkeling op dat vlak?

    Mij lijkt een heel belangrijk aspect of iets decentraal kan worden ingezet. Dat verdient de voorkeur, na veiligheid en milieuvriendelijkheid. Geen veiligheidscontroles, geen overheidsbemoeizucht, geen macht om subsidies in te trekken etc. We moeten wel heel goede innovaties doen en afspraken maken over het distributienet.
    http://www.niburu.nl/index.php?option=com_content&view=article&id=245:agenda-18-maart-nulpunt-bijeenkomst-maastricht&catid=6:agenda-etc&Itemid=18

    • Barry schreef:

      Joris,

      er zijn idd een heleboel ontwikkelingen op andere vormen van energiewinning, ontwikkelingen zelfs die je niet eens genoemd hebt, maar ja…het artikel gaat nu eenmaal over kernenergie. En tsja…waarom zou je afspraken moeten maken over distributienetwerken als er al vele vormen van energiewinning zijn die je in eigen beheer kan hebben.(zonne energie boilers bijv.)

    • Germen schreef:

      Terechte opmerkingen, ik heb ze in het stukje verwerkt.

  3. Barry schreef:

    Ja idd, zon is er in Nederland te weinig, eigenlijk is het woord zonnecellen ook wel misleidend…het zouden lichtcellen moeten heten. Maar goed, het veranderd niks aan de boodschap dat er idd wel geregeld te weinig licht is om het altijd rendabel te houden.

  4. Roelof schreef:

    De beste vorm van kernenergie is naar mij zeggen kernfusie. Wat je nodig hebt is waterstof, een hele hoge druk en een hele hoge temperatuur. Dat kost natuurlijk veel energie maar je zult vele malen meer energie terug winnen. Nog een voordeel is dat de ‘brandstof’ waterstof genoeg voorkomt op aarde omdat 2/3e van water hieruit bestaat. Het derde voordeel is dat er geen radioactief afval bij vrijkomt.
    Dit moet de energie industrie van de 21e eeuw worden. En geen ouderwetse fossiele brandstoffen meer. En het zal alle andere energie bronnen overbodig maken inclusief de zon.

    • Jasper schreef:

      Hoi Roelof,

      Er is inderdaad veel materiaal aanwezig dat geschikt is voor kernfusie. Echter, minder dan jij denkt. Niet al het waterstof is geschikt. Deuterium is veel beter geschikt (zwaar water). Dat is trouwens ook uit water te destilleren hoor. Daarnaast meen ik dat ook helium-3 zeer geschikt is. Dit is echter nauwelijks op aarde te vinden maar wel winbaar op de maan.

      Mvg, Jasper

    • Lennart schreef:

      Hoi Roelof, ik denk dat dit goed mogelijk is, zeker voor steden en grote industriegebieden. Maar zonne-energie heeft weer als voordeel dat het decentraal is, je hoeft gewonnen energie niet te transporteren en kan het overal gebruiken, bv afgelegen woningen, straatverlichting, schepen, auto’s.

  5. Barry schreef:

    Ik heb trouwens eens zitten nadenken, afgelopen jaar heb ik ergens een artikel gelezen dat er zonnecellen zijn die 4 keer meer rendement opleveren dan de verouderde versie van 5 jaar geleden. Je hebt geen zon nodig om zonnecellen hun werk te laten doen, in principe zou het dus mogelijk moeten zijn om met 9 watt spaarlampen zonnecellen te verlichten en zo er meer rendement uit te halen dan je erin stopt. Overdag laden de zonnecellen zich op met zonlicht en s´nachts laden ze zich op met spaarlampen die de stroom gebruiken uit de accu´s van de zonneenergiecentrale. Klopt dit?

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger