Schone kernreactor werkt als kaars

Share Button

Kernenergie, maar dan slim. Zo zou je de traveling wave nuclear reactor van TerraPower kunnen samenvatten. In deze reactor wordt uit uranium veel meer energie opgewekt. Sterker nog: kernafval van andere centrales kan verwerkt worden. Te mooi om waar te zijn? Niet volgens Bill Gates, die flink investeert in deze veelbelovende technologie.

Dwarsdoorsnede van de reactor.

Dwarsdoorsnede van de reactor.

Kernenergie anno nu: vervuilend en verspillend
Een gemiddelde kernreactor gebruikt misschien een procent of twee à drie van het uranium dat als kernbrandstof wordt gebruikt. Zonde, om meerdere redenen. De splijtbare vorm van uranium, U-235, maakt maar 0,7% van alle uranium uit. Natuurlijk uranium moet dus door een energievretend, ingewikkeld verrijkingsproces opgewerkt worden. Een tweede nadeel is dat uranium, als het eenmaal sterk verrijkt is tot vele tientallen procenten U-235, ook tot atoombom is om te bouwen. Een verrijkingsfabriek gaat namelijk probleemloos door met verrijken, ook bij hoge percentages. Een onaangenaam vooruitzicht als die fabriek in handen is van een gewetenloze dictator.
Een derde nadeel is dat er heel veel radioactief afval wordt geproduceerd. De niet-opgestookte rest van de brandstof blijft namelijk nog honderdduizenden jaren hoog-radioactief.
Kortom: wat we zoeken is een techniek waarmee je vrijwel alle uranium kan opstoken, zodat er zo min mogelijk overblijft. Zo kan je uit een kilo uranium veel meer energie halen en zijn onze energieproblemen voor de eerstkomende paar miljoen jaar verleden tijd.

Oplossing gevonden voor het centrale probleem wat betreft kernenergie?
Het Californische bedrijfje TerraPower lijkt precies dat gevonden te hebben. Hun product is overtuigend genoeg om zelfs Bill Gates over te halen grootaandeelhouder te worden. Samengevat komt het proces er op neer, dat een lange staaf verarmd uranium (uranium dat bijna geheel uit U-238 bestaat dus) aan één kant wordt ‘aangestoken’ met een kleine lading uranium-235 rijke brandstof. De  neutronen die hierbij vrijkomen, veranderen uranium-238 in twee tussenstappen in plutonium-239, dat net als uranium-235 kan splijten. Dit effect is bekend. Nieuw is dat een methode is ontwikkeld om deze reactie zeer langzaam van de ene kant van de staaf naar de andere kant te laten kruipen. In een jaar of vijftig is de staaf opgebrand. Al die tijd levert de reactie energie zonder dat de brandstofstaven vervangen hoeven te worden.

Het concept is ontwikkeld in Rusland (toen: de Sovjetunie) in de jaren vijftig. Na Russische, Amerikaanse, Nederlandse en Oekraïense feasability studies is het bedrijf nu aan het werk met het ontwikkelen van een prototype. De eerste reactors moeten voor 2020 à 2025 in bedrijf zijn. In de video wordt het concept uitgelegd.

Enorme voorraden verarmd uranium
Alleen al in de VS is er 700 000 ton verarmd uranium opgeslagen. Op dit moment wordt dat voornamelijk misbruikt voor militaire doeleinden. De gevolgen – uraniumvergiftiging en verhoogde kankervorming bij de Iraakse burgerbevolking – zijn ernstig. Volgens berekeningen van TerraPower[2] is acht ton verarmd uranium voldoende om 25 miljard kilowattuur op te wekken, meer dan heel Nederland in een jaar aan stroom gebruikt. Een snelle berekening leert dat met alle 700 000 ton verarmd uranium uit alleen al de Amerikaanse voorraden, de totale energiebehoefte van de wereld voor bijna twintig jaar te dekken is, met de voorraden uit de rest van de wereld meegerekend ongeveer veertig jaar. Niet gek voor afvalmateriaal. Wat de door schulden geplaagde Amerikanen ook zeer zal aanspreken: de totale waarde van de elektriciteit die met het Amerikaanse afvaluranium is op te wekken is zes keer zo hoog als de waarde van de Amerikaanse overheidsschuld.
Het plaatje wordt helemaal zonnig als ook het uranium in zeewater meegerekend wordt: 4,3 miljard ton, equivalent aan meer dan 200 000 jaar wereldenergieverbruik. De thoriumvoorraad en uraniumvoorraden op het land, een veelvoud, zijn dan nog niet meegerekend.

Bronnen
1. Presentatie van Gilleland, Berkeley
2. Depleted Uranium as Fuel Cuts Path to Less Waste, TerraPower

Share Button

Germen

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

Dit vind je misschien ook interessant:

5 reacties

  1. Alfa schreef:

    Als Bill Gates er in investeren wil, dan is dat een voor mij althans betrouwbare indicatie, dat het concept vruchtbaar is. Zonder energie kan geen enkele samenleving zoals die wij kennen bestaan. Het is de motor achter elke modernere samenleving van nu, en de energieprijzen bepalen de winst die een economie theoretisch kan halen. De meeste bezwaren die er nu zijn tegen kernenergie, kunnen worden afgeschreven tegen de efficiëntie van dergelijke installaties. Ikzelf vind geothermische energie de beste oplossing, maar dat is gewoon niet overal mogelijk. We moeten wel experimenteren blijven, want stilstand in economiën veroorzaakt onvrede door allerlei tekorten, op elk gebied van voorzieningen, en werkgelegenheid. Alles begint bij de energie die nodig is om iets te laten werken.

    • Milan schreef:

      Op de beste artikelen wil ik altijd graag reageren, tot mijn spijt is daar altijd een artikel van Alfa die al de woorden uit me mond neemt. Heel goed gezegd, niets aan toe te voegen. Ik ben blij dat er mensen zijn als jou die durven te spreken.

      • Alfa schreef:

        Ik vind het juist bijzonder prettig om jou hier te hebben als gezelschap, vandaar dat ik jou ook op visionair.nl heb gewezen. Blijf dus niet weg omdat ik al gereageerd heb, we denken gewoon vaak op dezelfde manier.

  2. Ezion schreef:

    Leuk maar zelfs als deze reactor het U235 echt voor 100% verbrand blijf een reactie product over dat nog ruim 50.000 jaar hoog radioactief is.

  3. Dick Boss schreef:

    Zoals het er nu uit ziet, is de makkelijk winbare olie in 40 a 50 jaar op. Misschien dat het de publiek opinie lukt om de politiek er van te weerhouden om over te schakelen op (chinese) kolen, maar dat we een ruilhandel zullen moeten slikken in de vorm van een mix van herwinbare energie van zon en wind, gekoppeld aan kern-energie als back-up. Persoonlijk vrees ik dat er zoveel oud geld zit achter deze industrie zit dat we haar niet weg kunnen houden, democratie of niet.
    Mijn persoonlijke bezwaren tegen deze energie-vorm, zijn haar afval (dat in een markt-gerichte economie verwerkt wordt door de goedkoopste intekenaar, met alle gevolgen) en de positie van volstrekte vrijblijvendheid voor de veroorzaker bij calamiteiten.
    Elke methode die gevonden kan worden om deze industrie minder risico-vol te maken, kan ik alleen maar toejuichen.
    Kern-energie in zijn huidige vorm is een vorm van de rekening doorschuiven naar de volgende generatie, waar geen kabinet nog aan kan tippen. Maar alles wat deze energie minder risico-vol te maken is toe te juichen. Misschien dat ze nog ooit volwassen kan worden zo.

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger