China gaat een kernreactor testen die thorium als brandstof gebruikt, en gesmolten zouten als koelmiddel in plaats van water. Dit type reactor zou minder radioactief afval opleveren en veiliger zijn.
De energietransitie geldt als uitdaging van de eeuw, daarover zijn velen het eens. Maar met welke installaties en welke energiebronnen zal de omwenteling worden verwezenlijkt? Hier lopen de standpunten sterk uiteen: hernieuwbaar (en batterijen)? Kernenergie? Aardgas om steenkool te vervangen? Een mix van dit alles?
Elke energiebron heeft zijn voor- en nadelen. Voorstanders van kernenergie, bijvoorbeeld, gaan er prat op elektriciteit te produceren zonder CO2 uit te stoten.
Maar kernenergie wordt vooral bekritiseerd om het afval dat het oplevert (en dat tienduizenden jaren radioactief blijft). Het puin begraven in verlaten mijnen, het in de oceaan droppen of het naar de maan sturen: 70 jaar al zoekt men naar een oplossing voor dit probleem. Daarnaast hebben ook de kernrampen uit het verleden, zoals die in Tsjernobyl en Fukushima, ervoor gezorgd dat het gewone publiek nog steeds huiverachtig staat tegenover de energiebron.
Geen splijtstof
Maar kernfysici proberen deze issues het hoofd te bieden. Eén oplossing die overwogen wordt, is het gebruik van een ander type reactor. Een die met thorium werkt als (indirecte) brandstof, en gesmolten zouten als koelmiddel: de thoriumreactor.
Thorium, een licht radioactief metaal dat in de natuur overvloedig aanwezig is, is hier dus geen directe brandstof. Het wordt opgelost in gesmolten zout, waarna het wordt omgezet in uranium-233, dat vervolgens als splijtstof fungeert en de energie verstrekt. In zo goed als alle kerncentrales wordt uranium rechtstreeks gebruikt als splijtstof.
De technologie is niet nieuw: de eerste experimenten dateren al uit de jaren 1960. Ze kan nu echter steeds meer op de belangstelling rekenen van al wie zich beroepsmatig over het energievraagstuk buigt.
Groen licht van China
Het Chinese ministerie van Ecologie en Milieu heeft begin augustus toestemming gegeven voor de eerste tests met z’n gesmolten-zoutreactor, meldt het gespecialiseerde medium World Nuclear News. De reactor zal worden geëxploiteerd door het Shanghai Institute of Applied Physics (SINAP), dat deel uitmaakt van de Chinese Academie van Wetenschappen.
Dit zou het grootste thoriumreactorproject ter wereld zijn en het instituut claimt dan ook het intellectuele eigendomsrecht op de technologie.
De reactor is in feite al een jaar klaar, en wachtte alleen nog op het groene licht van het ministerie. Het project was in 2011 van start gegaan, met een budget dat overeenkwam met 444 miljoen dollar. De bouw begon in 2018, in Wuwei (in het noorden van het land, dicht bij de Mongoolse grens), en werd ruim voor de deadline van 2024 voltooid.
Als het project slaagt, wil China tegen 2030 een reactor van 373 megawatt (MW) bouwen, die kleiner is dan een conventionele reactor (die tot 1.000 MW groot is).
Voordelen
De pluspunten van een thoriumreactor tegenover een conventionele kernreactor zijn legio, menen veel experten. Tegenover uranium heeft thorium als voordeel “dat er meer van aanwezig is op aarde”, legde Nathal Severijns, kernfysicus aan de KU Leuven, ooit uit in het VRTNWS-programma ‘Terzake’. “Als je van thorium vertrekt, produceer je ook ongeveer honderd keer minder kernafval.”
Een ander voordeel van die gesmolten zouten als koelmiddel “is dat je het langlevend afval dat tijdens de kernenergieproductie geproduceerd wordt in de reactor zelf opnieuw kan doen splijten en dus eigenlijk verbranden. Je hoeft dus nooit kernafval gedurende tienduizend jaar of langer op te slaan”, aldus nog Severijns.
Nog een verschil met een doordeweekse kernreactor is dat er geen hogedrukvat nodig is. Hierdoor is in een thoriumcentrale een meltdown van de kern, zoals in Tsjernobyl in 1986, “bijna onmogelijk”, schrijft het dagblad Provinciale Zeeuwsche Courant.
Omdat zo’n reactor geen water nodig heeft, kan hij daarnaast ook opgezet worden in zeer dorre gebieden, zoals de woestijnen van China. Als de experimenten succesvol zijn, is de Aziatische grootmacht overigens van plan zijn steenkoolcentrales in deze afgelegen streken door dit type reactor te vervangen.
Europa
Thorium zou ook een idee kunnen zijn voor de energietoekomst van Europa: een bijzonder hete en droge zomer als deze blijkt immers een obstakel voor de vlotte energieproductie van onze ‘gewone’ kerncentrales. En zo’n zomers gaan alsmaar meer voorkomen.
François Gemenne, klimaatdeskundige en hoofdauteur van het IPCC, wijst op Twitter op de voordelen van deze technologie: “Thoriumkernenergie is in ontwikkeling in China, maar ook in India. Dit type van installatie voor gesmolten zout vermindert aanzienlijk het risico van ongelukken en de hoeveelheid afval. Ik begrijp niet waarom Europa hier niet naar kijkt.”
Het valt nog te bezien of de testfase vruchten zal afwerpen en of thorium inderdaad een aantal van de uitdagingen van de energietransitie aankan.
Met bijdrage van Laurens Bouckaert
(as)