Terwijl westerse landen zoeken naar manieren om hun afhankelijkheid van Russische olie en gas te verminderen, heeft een ander aspect van de crisis in Oekraïne minder aandacht gekregen: de meeste van de 32 landen die kernenergie gebruiken, zijn voor een groot deel van hun nucleaire brandstofvoorziening afhankelijk van Rusland.

Kernenergie is een cruciaal onderdeel van veel nationale elektriciteitsnetwerken. Vooral Europese landen vertrouwen op kernenergie, waaronder Frankrijk, waar het 69% van de elektriciteitsvoorziening van het land produceert, Oekraïne (51%), Hongarije (46%), Finland (34%) en Zweden (31%). In de VS genereren kernreactoren 20% van de stroom van het land, bij ons ligt het rond de 15%. Veel van deze landen omarmden oorspronkelijk kernenergie om de afhankelijkheid van geïmporteerde fossiele brandstoffen te minimaliseren en, meer recentelijk, om de CO2-uitstoot te verminderen en de luchtkwaliteit te verbeteren.

Over de hele wereld exploiteren 32 landen ongeveer 440 commerciële kernreactoren die 10% van de wereldwijde elektriciteitsvoorziening genereren. De VS heeft de meest werkende reactoren (93), gevolgd door Frankrijk (56) en China (53). Veel landen exporteren kernbrandstof, materialen en diensten. De toonaangevende internationale leveranciers zijn de VS, Rusland, Europa en China. Verschillende andere landen spelen een belangrijke rol, waaronder Canada en Zuid-Korea.

De vijf stappen in de productie van kernbrandstof

– Ruw uraniumerts, dat doorgaans minder dan 2% uranium bevat, wordt uit de grond gewonnen.

– Het erts wordt gemalen om het uranium van andere materialen te scheiden, waardoor een poeder ontstaat dat yellowcake wordt genoemd.

– Yellowcake wordt chemisch omgezet in gasvormig uraniumhexafluoride.

– Uraniumhexafluoride wordt verwerkt om de concentratie uranium-235 te verhogen, dat in reactoren kan worden gesplitst om grote hoeveelheden energie te produceren. U-235 maakt slechts 0,7% uit van natuurlijk uranium; verrijking voor commerciële reactorbrandstof verhoogt de concentratie, meestal tot 5%.

– Verrijkt uranium wordt verwerkt tot splijtstofstaven voor reactoren.

Uraniumconversie, verrijking en fabricage zijn geavanceerde technische processen die in een klein aantal faciliteiten over de hele wereld worden uitgevoerd. Brandstoffen voor kernreactoren zijn zeer gespecialiseerd en gebonden aan specifieke reactorontwerpen. Het kopen van een kernreactor van een leverancier zoals Rosatom, het Russische staatsnucleaire bedrijf, of het Franse Framatome, kan leiden tot decennialange leveringsafhankelijkheid.

Al deze factoren maken nucleaire toeleveringsketens complexer, minder concurrerend en moeilijker snel te verschuiven dan bij andere soorten energie, zoals olie en gas. En aangezien essentiële materialen en technologieën voor civiele kernenergie ook kunnen worden gebruikt om nucleaire wapens te produceren, is de internationale verkoop van kernenergie onderworpen aan strikte exportcontroles en handelsbeperkingen.

Rusland als nucleaire leverancier

Vergeleken met andere gedolven grondstoffen zoals kobalt, zijn de uraniumvoorraden in de wereld redelijk wijd verspreid. Kazachstan produceert meer dan 40% van het wereldwijde aanbod, gevolgd door Canada (12,6%), Australië (12,1%) en Namibië (10%). Rusland is een kleine speler en produceert ongeveer 5%, terwijl de VS en Europa minder dan 1% produceren.

Veel van het gemalen uranium uit Kazachstan reist echter door Rusland voordat het naar de wereldmarkten wordt geëxporteerd. Andere delen van de toeleveringsketen lopen ook via Rusland. Slechts een handvol faciliteiten in de wereld zetten gemalen uranium om in uraniumhexafluoride; Rusland produceert ongeveer een derde van de voorraad, grotendeels gemaakt met uranium uit Kazachstan.

Rusland heeft ook 43% van de wereldwijde verrijkingscapaciteit, gevolgd door Europa (ongeveer 33%), China (16%) en de VS (7%). Er is enige reservecapaciteit in de VS en Europa, en China breidt uit.

Voordat het Oekraïne binnenviel, had Rusland een nationale strategie om de export van kernenergie te vergroten. Het is een toonaangevende leverancier van kernreactoren, bouwt fabrieken in het buitenland en levert vervolgens hun brandstof. Tot zijn klanten behoren voormalige Sovjetstaten en leden van het Warschaupact zoals Oekraïne en Hongarije, evenals nieuwe gebruikers van kernenergie zoals Egypte.

Ongeveer 16%-20% van de jaarlijkse Amerikaanse uraniumvoorraad is op zijn minst gedeeltelijk afkomstig uit Rusland, voornamelijk voor verrijking. Veel Europese landen kopen geconverteerd of verrijkt Russisch uranium, en China is een groeiende markt voor Russische nucleaire export.

Markteffecten van de crisis in Oekraïne

De wereldwijde uraniumprijzen waren het grootste deel van het afgelopen decennium laag en schommelden tussen 20 en 30 dollar per pond na de kernramp in Fukushima in Japan. Vervolgens dreven in 2021 en begin 2022 marktspeculatie en binnenlandse protesten in Kazachstan de prijzen op. Nu heeft de oorlog in Oekraïne sommige transacties naar bijna 60 dollar per pond gedreven, en mogelijk zelfs hoger. Uranium wordt niet openlijk op markten verhandeld, dus niet alle prijzen zijn openbaar.

Als Rusland wraak neemt op westerse druk door geconverteerd of verrijkt uranium achter te houden, wordt geschat dat de VS en Europa binnen 18 tot 24 maanden daarvan de gevolgen zullen ondervinden. De ondoorzichtigheid van de markt en lange termijnen maken het moeilijk de juiste termijn te voorspellen, maar nutsbedrijven zullen te maken krijgen met hogere prijzen als ze zich tot Europa, Japan of China wenden voor uraniumconversie of verrijkingsdiensten.

Hoe zit het met de voorraden uranium?

Hoe zit het met de uraniumvoorraden? Hoewel Europa het meeste van z’n uranium dat noodzakelijk is voor de werking van kerncentrales uit Niger haalt (2.555 ton per jaar), komt bijna evenveel uit Rusland (2.545 ton) en Kazachstan (2.415 ton). Westerse producenten – met name Canada en Australië – hebben grote reserves die tegen de huidige prijsniveaus economisch zouden zijn om te ontginnen. En sommige Amerikaanse politici, voornamelijk in westerse staten, pleiten voor meer binnenlandse mijnbouw. Maar dit zou controversieel zijn. Meer dan 500 verlaten mijnen zijn overgebleven van de uitgebreide uraniumproductie in de Navajo Nation-reservaten in Arizona, Utah en New Mexico tijdens de Koude Oorlog. Deze gebieden ondervinden nog steeds schadelijke effecten, waaronder milieuverontreiniging en claims van mysterieuze ziekten en kankers.

Het Westen moet dus sowieso z’n verrijkingscapaciteiten en -beleid heroverwegen. Particuliere bedrijven zijn terughoudend geweest om te investeren in nieuwe verrijkingsfaciliteiten, terwijl goedkopere alternatieven beschikbaar waren, zoals importeren uit Rusland. Oekraïne werkte al samen met het in de VS gevestigde Westinghouse om brandstof te ontwikkelen voor zijn door Rusland ontworpen reactoren die de door Rusland geproduceerde brandstof kon vervangen. Zeven van de vijftien reactoren van Oekraïne gebruikten al deze brandstof, die in Zweden wordt gefabriceerd.

(ns)