Is er een toekomst voor kernenergie?

Kernenergie ligt vaak onder vuur omwille van het radioactief afval dat het meebrengt en het risico op kernongevallen.  Voorstanders beschouwen het dan weer als een onmisbaar onderdeel van de energietransitie. Het lijdt geen twijfel: kernenergie geeft voer voor debat. 

Op basis van de laatste voorspellingen van het Internationaal Energieagentschap zal de productie van kernenergie in de wereld met 15 % toenemen tegen 2030. Anderzijds zal het sowieso een minder prominente plaats innemen in de energiemix van de landen.

Elk land zijn eigen beleid: geplande scenario’s

Volledige kernuitstap

• Duitsland, België of nog Zwitserland plannen een volledige kernuitstap.
• Andere landen zoals bijvoorbeeld Italië of Oostenrijk zijn al lang geleden afgestapt van kernenergie. 

Nucleaire relance

Sommige landen daarentegen hebben beslist om te investeren in de relance van kernenergie.

• Dat is bijvoorbeeld het geval in het Verenigd Koninkrijk, Polen en Hongarije. Voor die landen is kernenergie noodzakelijk om de geplande verlaging van de CO₂-uitstoot te verwezenlijken en hun bevoorradingszekerheid veilig te stellen.
• Nederland heeft een studie opgezet voor de bouw van nieuwe kerncentrales vanaf 2025.
• In China investeren ze massaal in kernenergie. Het land heeft zijn actieve kerncentrales vertienvoudigd in vergelijking met het jaar 2000.

Afwachtende houding

Andere landen zijn er nog niet uit over welk beleid ze op vlak van kernenergie gaan voeren.

In Frankrijk moet het aandeel van kernenergie in de energiemix gehalveerd worden tegen 2035. Maar voor de periode daarna zijn er twee scenario’s:

• een geleidelijke vermindering van het aandeel van kernenergie op het ritme van de sluiting van de kerncentrales die het einde van hun levenscyclus bereiken
• of het behoud van dat aandeel van 50 % in de energiemix, wat dan wel de bouw van 6 nieuwe kernreactoren zou vergen.

De laatste 50 jaren hebben de Verenigde Staten ook heel weinig geïnvesteerd in kernenergie. Daar kan evenwel verandering in komen vermits de democraten zich gunstig hebben uitgesproken over investeringen in kleine kernreactoren met een middelgroot vermogen (small modular reactors ) om in te spelen op de klimaaturgentie.

Welke voordelen biedt kernenergie voor de energietransitie?

Geen uitstoot van broeikasgassen

Het grote voordeel van kernenergie is dat het geen broeikasgassen uitstoot. Volgens voorstanders is kernenergie dus een must als we de klimaatopwarming onder 2° C willen houden.

Nuttig om het evenwicht van het net te beheren

In tegenstelling tot hernieuwbare energie is de productie van kernenergie niet weersafhankelijk.

Wanneer windmolens niet draaien en zonnepanelen onvoldoende stroom opwekken, kan kernenergie de fakkel overnemen. Zo zal de kerncentrale voldoende elektriciteit produceren om in te spelen op de vraag van verbruikers en aldus zorgen voor het evenwicht van het elektriciteitsnet.

Welke ontwikkelingen voor de productie van kernenergie?

Hoewel het einde van het kernenergieverhaal nog niet voor morgen is, wil dat nog niet zeggen dat de gebruikte technologie dezelfde zal zijn als die die tot nu gebruikt wordt. Er wordt volop onderzoek gedaan naar verschillende innovaties.

De flexibelere Small Modular Reactors (SMR’s)

Deze ‘minireactoren’ met een vermogen van 10 MW tot 300 MW (t.o.v. 500 MW tot meer dan 1 650 MW voor een klassieke kernreactor) zijn kleine modules die industriële sites of afgelegen gebieden met de nodige elektriciteit kunnen bevoorraden.

SMR’s zijn flexibel en autonoom en spelen makkelijk in op de schommelende energievraag. Ze zouden de klassieke kernreactoren aanvullen.

Reactoren met snelle neutronen

Deze reactoren van de 4de generatie (in tegenstelling tot reactoren van de 3de generatie die momenteel in dienst zijn) zouden gebruik kunnen maken van uranium-238 i.p.v. uranium-235. Natuurlijk uranium bestaat voor 0,7 % uit splijtbaar uranium-235 en voor 99,3 procent uit niet-splijtbaar uranium-238.

• Op die manier zou het uranium dat uit de ondergrond wordt gehaald, rendabeler worden.
• Bovendien zouden ze plutonium kunnen verbranden en langlevend kernafval omzetten in kortlevend afval.

Meerdere testen zijn aan de gang, met name in Frankrijk waar ze reactoren met snelle neutronen afkoelen met sodium (zout).

Thoriumreactoren

Thorium-232 is beschikbaar in grotere hoeveelheden dan uranium en het is ook praktisch 100 % bruikbaar. Daarom wordt er onderzoek gevoerd naar thorium als brandstof voor de kernreactoren.

Gesmoltenzoutreactoren

In deze reactoren neemt de brandstof een vloeibare vorm aan, die is opgelost in gesmolten zout.

• Dit systeem levert een hoger rendement en minder afval op.
• Omdat ze amper onder druk staan, is het risico op leidingbreuken en lekken van koelvloeistof bij ongevallen gering.  Dat komt de veiligheid van de reactor ten goede.

Kernfusie

Kernsplijting is een proces waarbij een atoomkern splijt waardoor energie vrijkomt, terwijl kernfusie het samensmelten is van lichte atoomkernen. Dit fenomeen waarbij enorme hoeveelheden energie vrijkomen, doet zich op een natuurlijke manier voor in de kern van de sterren zoals de zon. Het is zeer ingewikkeld om zo’n proces te reproduceren.

Tot op vandaag beperkt kernfusie zich tot experimenten. Slechts een paar Chinese of internationale onderzoeksreactoren slagen erin enkele seconden te werken.