Radkowsky Thorium Fuel: Voordelen op zowel economisch als ecologisch vlak

Thorium, alternatieve kernenergie, minder vervuilend en goedkoper

Naar aanleiding van de kernramp in Fukushima werd nogmaals bewezen dat het gebruik van kernenergie een mogelijk gevaar voor de samenleving vormt. Dat wil niet zeggen dat het in een slecht daglicht moet worden gesteld. Nucleaire energie is veel minder vervuilend dan energie opgewekt door middel van gas- of koolcentrales. De uitdaging voor onze generatie bestaat erin om de nucleaire sector veiliger te maken. Nu rest enkel de vraag: Hoe kan dit gerealiseerd worden?

Energie is levensnoodzakelijk
De veiligheid van kerncentrales is echter niet het enige probleem waarmee de energiesector te kampen heeft. In de loop der jaren zal de vraag naar energie enkel nog toenemen wegens het stijgende bevolkingsaantal. Daardoor zal er steeds meer energie geproduceerd moeten worden. Aan die vraag zal door groene energie en/of kernenergie tegemoetgekomen moeten worden, want gas- en koolcentrales zijn te vervuilend en de voorraden zijn beperkt. Een laatste probleem stelt zich bij de uraniumreserves, die tegen een recordtempo aan het slinken zijn. De nucleaire sector snakt dus naar innovatie.

Oplossing: thoriumreactors?
Het element thorium, met atoommassa 232, kan de oplossing bieden voor al deze problemen. Het is naar schatting drie tot vier keer meer aanwezig in onze aardkorst dan uranium. Het kan geïmplementeerd worden in speciaal ontworpen reactors waarbij de kans op een kernramp zeer klein is. Een voorbeeld daarvan is de Molten Salt Reactor (MSR). In deze reactor vindt in theorie een gecontroleerde meltdown(1) plaats: indien er zich daarbij een probleem voordoet, loopt de brandstof, een gesmolten oplossing van zout en splijtstof  in een onderliggend reactorvat, waarin het meteen stolt. Deze reactor en tal van  varianten zijn reeds theoretisch onderzocht met behulp van computermodellen.

Probleem: gebrek aan investeringen

Het probleem dat zich echter stelt, is dat wetenschappers over te weinig kapitaal beschikken om de thoriumreactors enkele jaren te laten proefdraaien. Deze tests zijn van essentieel belang om alle problemen en potentiële gevaren te elimineren. Eens deze testfase succesvol afgerond is, kan men over gaan tot een commercialisatie van de thoriumreactors.

Radkowsky thorium fuel

Als tussentijdse oplossing, ter omschakeling naar een thoriumreactor, zou de Radkowsky Thorium Fuel geïntroduceerd kunnen worden. Deze tussentijdse oplossing zou de aandacht vestigen op het gebruik van thorium en de voordelen die daaraan verbonden zijn.

De Amerikaan Alvin Radkowsky is de uitvinder van die naar hem genoemde kernbrandstof. Ze bestaat deels uit thorium en deels uit uranium. Het grote voordeel ervan is dat de huidige kerncentrales slechts minieme aanpassingen moeten ondergaan om er energie mee te kunnen produceren. Daarenboven staat deze brandstof op het punt om gecommercialiseerd te worden. Enkel dient een brandstoffabrikant zoals Areva zich te engageren om deze brandstof te produceren.

Doel en inhoud

Deze scriptie behandelt de Radkowsky Thorium Fuel (RTF). Daarbij ligt de nadruk op het informerende aspect. Hoe meer mensen op de hoogte zijn over de voordelen van thorium, hoe meer druk en interesse er zal komen om deze reactoren te ontwikkelen. Vooraleer deze brandstof geïntroduceerd kan worden, is een economisch en ecologisch onderzoek van groot belang. Ook de weerstand tegen proliferatie(2) mag niet over het hoofd gezien worden. Hieronder volgt een korte bespreking van de onderwerpen die de scriptie behandelt.

Eerst wordt de volledige brandstofcyclus van de RTF besproken, van de ontginning tot en met de verglazing(3) en de veilige opslag van het kernafval. De lezer krijgt zo een duidelijk beeld van de nucleaire sector in zijn geheel en van de RTF-cyclus in het bijzonder.

Vervolgens wordt er een kostenstudie opgesteld waarbij de hedendaagse uraniumbrandstof vergeleken wordt met de RTF. Hoewel de kosten voor het opwekken van energie in kerncentrales normaal gezien (bedrijfs)geheim zijn, heb ik (tijdens mijn onderzoek) toch enkele cijfers kunnen bemachtigen van verschillende partijen, om zo een gefundeerde kostenstudie te maken. De uitkomst is opmerkelijk, zeker voor de cijfers uit België. Zo zijn de kosten van nucleaire energie in België véél hoger dan de gemiddelde kosten in de rest van de wereld.

Verder komt ook het ecologische aspect aan bod. Daarbij kijkt men naar de impact van de RTF op de mens en het milieu. In deze sectie wordt de gehele cyclus onder de loep genomen. Er wordt ook telkens een vergelijking gemaakt met de hedendaagse nucleaire brandstof, zodat de verschillen duidelijk merkbaar zijn.

Tot slot wordt de weerstand tegen proliferatie nagegaan. In dat deel worden de mogelijkheden tot het vervaardigen van kernwapens uit verschillende soorten kernafval besproken.

Besluit
Uit onderzoek blijkt dat de Radkowsky Thorium Fuel een meer dan geschikte vervanger is voor de huidige uraniumbrandstof. Ze scoort op alle onderzochte gebieden beter dan of even goed als de uraniumbrandstof. Zo is de RTF ten eerste véél goedkoper (+10%) (ontginning, productie en afvalverwerking inbegrepen). Ten tweede wordt er bij de implementatie van de brandstof een reductie van 40 procent van het nucleair afval gerealiseerd. Ten derde kunnen er geen kernwapens vervaardigd worden uit het kernafval.

Oproep aan de lezer
U zult zich waarschijnlijk afvragen waarom de RTF nog niet is geïntroduceerd in onze huidige kerncentrales (Doel & Tihange). Een eenduidig antwoord op die vraag is er niet. De meest voor de hand liggende reden is dat de productie van een nieuwe nucleaire brandstof gepaard gaat met investeringen in nieuwe productielijnen. In een competitieve markt verwacht men dat die investering zal volgen om de concurrentie voor te zijn.

De productie van nucleaire brandstof is echter in handen van een paar zeer grote bedrijven. Indien zij onderling bepalen om niet te investeren in de RTF, dan zal de productie ervan maar moeilijk tot stand kunnen komen. Zelfs niet onder druk van een overheid. Deze bedrijven beschikken namelijk over een internationale afzetmarkt, waardoor het verlies van een welbepaald land niet opweegt tegen de kosten die gepaard gaan met het oprichten van een nieuwe productielijn. Om daar verandering in te brengen, moeten meerdere landen sámen streven naar de ingebruikname van thorium. Daarom wens ik via dit artikel iedereen op te roepen om deze boodschap te verspreiden. Breng uw medemens op de hoogte van een goedkopere, veiligere en groenere vorm van (kern)energie!

-------------------------------------------------------------------------------------------------

(1)Meltdown: oververhitting van een reactorkern waarbij de splijtstof smelt.

(2)Proliferatie: het aanmaken van kernwapens uit opgebruikte nucleaire brandstof

(3)Verglazing: techniek waarbij nucleaire afvalstoffen en een speciaal glas worden versmolten tot een homogeen glasproduct dat op zijn beurt in stalen containers wordt gegoten.