Kernenergie kan weer
opanerd - woensdag 24 maart 2010 - 21:10
0
Kernenergie is geen vies woord meer. In Nederland en veel andere Europese landen mag er over worden gepraat. In Frankrijk zijn ze er altijd gewoon mee doorgegaan. In de Verenigde Staten heeft Barack Obama in zijn State of the Union grote bedragen aangekondigd voor een nieuwe generatie kerncentrales. In Groot-Brittanie zijn plannen om 20% van de electriciteit met kerncentrales te genereren.
Kernenergie wordt steeds aantrekkelijker omdat het de koolstofemissie terugdringt, de import van fossiele brandstoffen vermindert en, in tegenstelling tot wind- en zonne-energie, onafhankelijk is van het weer. Maar kernenergie, vooral kernsplijting, is natuurlijk ook niet zonder problemen. Het woord Tsjernobyl zegt al genoeg en dan is er natuurlijk radioactief afval dat tienduizenden jaren nodig heeft om te vervallen. En kernfusie is wegens de grote technische problemen die het meebrengt voorlopig een mooie droom.
Maar er is een manier die de problemen met kernsplitsing én kernfusie kan oplossen: hybride kernfusie. Dat concept is al vele jaren bekend en er wordt in de technische literatuur en door het International Atomic Energy Agency uitgebreid over geschreven en gesproken. Maar op de een of andere manier is het nog niet tot het publiek en zelfs tot veel beleidsmakers doorgedrongen.
Hybride kernfusie combineert splitsing en fusie in één reactor. Dat heeft verschillende voordelen. Het minimaliseert de druk op het milieu, is veiliger, vergroot de reserves van nucleaire brandstof en is veel flexibeler.
Kernsplitsing haalt zijn energie uit het radioactief verval van uranium en andere splijtbare elementen. Kernfusie is een technologie die doet wat de zon doet: het fuseren van waterstof tot helium waarbij gigantische hoeveelheden energie vrijkomen. Het produceert geen langlevende isotopen en heeft alleen water nodig als brandstof. Maar het kan nog 50 jaar duren voordat een commerciele reactor technisch en evonomisch haalbaar is.
Het grote probleem met fusie is de reactor. Om een fusiereactie aan de gang te houden is een plasmavolume van ongeveer 3300 kubieke meter nodig. Dan is er de wand van het reactorvat. Dat moet in staat zijn om het bombardement van hoog-energetische neutronen die het plasma genereert te doorstaan. Zulke materialen bestaan nog niet.
Hybride fusie kan beide problemen oplossen. Om de fusiekamer wordt een splitsingsreactor geplaats die op conventionele kernbrandstof draait. Die "deken" absorbeert de hoog-energetische neutronen uit het plasma. Hierdoor wordt de energie die aande buitenwand wordt overgedragen gereduceert met een factor 50, waardoor reeds bestaande materialen kunnen worden gebruikt. Bovendien kan de plasmabol veel kleiner zijn dan in een gewone fusiereactor omdat de energie die door de splisting wordt gegenereerd kan worden teruggeleid in de fusiereactor waardoor die aan de gang blijft.
Er zijn meer voordelen. Een ervan is dat de splijtingsreactor kan draaien op meerdere brandstoffen, zoals niet-verrijkt uranium en thorium. Maar ook op de afvalproducten van conventionele splijtingsreactoren en plutonium van afgedankte bommen. En dan ook nog: het splijtbare materiaal in de "deken" blijft beneden de kritieke massa waardoor een "meltdown" van de reactor zou kunnen ontstaan.
Voor een werkbare hybride technologie moet nog heel wat werk worden verzet. Maar het kan een economisch haalbare en vooral veilige manier worden om eindeloze energie te leveren zonder de enorme technische problemen van kernfusie en de grote gevaren van kernsplitsing.