schema-thorium-reactor.jpg

Sinds de jaren '50 vorige eeuw kennen wij kerncentrales. Deze maken gebruik van uranium als brandstof. Deze vorm van energiewinning heeft twee grote nadelen; (1) de grote en langdurige straling van het afvalproduct en (2) het op hol slaan van het proces waarbij grote ongelukken kunnen gebeuren (meltdown).

 

Hoewel voor beide problemen adequate oplossingen voor handen zijn, heeft de kernenergie door deze nadelen geen goede naam.

 

Maar door nieuwe vindingen zijn bij de splijtingstechniek er nieuwe kansen in aantocht. Het thorium als brandstof is herontdekt. Wereldwijd worden er kerncentrales gebouwd die op thorium gaan werken. Deze splijtingsbrandstof laat maar heel weinig afval achter die bovendien maar een kleine en korte stralingsperiode heeft. Daarnaast is een meltdown uitgesloten omdat de reactor automatisch dooft als het proces op hol slaat.

 

Met name de Chinezen zetten ook in op de Grafietcentrale. Deze gebruikt wel uranium maar deze zit veilig opgesloten in een grafietbol.

   .

Hoe werkt Thorium?

Onderstaand document geeft uitleg:

 

China heeft over drie jaar een operationele Thorium kerncentrale

PDF
Wetenschap-in-Beeld-Thorium
PDF [5.4 MB]
Download (0 downloads)
PDF
05_TMSR_in_China
PDF [10.0 MB]
Download (1 download)

September 2017

Hier staat hij dan: Het eerste prototype van een auto welke door kernenergie wordt aangedreven: Op naar de echte toekomst!

pasted-imageTueSep122017205738GMT0200West-Europazomertijd.png

Terug in 2009 kwam Loren Kulesus - een zeer fantasierijke digitale ontwerper - op met een heel vreemd uitziend concept, het Cadillac World Thorium Fuel Concept. Terwijl zijn buitenafmetingen zeker opmerkelijk waren, zijn het de spullen die het hebben aangedreven die echt golven hebben gemaakt - of wel lasers.

De belangrijkste energiebron is een licht radioactief metaal, en een van de meest dichte materialen die in de natuur bekend zijn, thorium. De thorium zou gebruikt worden om een ​​laser te bedienen, die vervolgens water zou verwarmen, stoom creëerde die een kleine turbine draaide en de auto aandreef.

Terwijl sommige lachen naar het concept ( Top Gear noemde het zelfs het Cadillac WTF Concept), namen een paar anderen het idee van Kulesus serieus, met name Laser Power Systems ( LPS ) uit Connecticut.

LPS heeft zijn eigen thoriummotor opgericht, die volgens Industrytrap ongeveer 500 pond weegt en 100 jaar op slechts acht gram thorium kan aandoen, waardoor meer dan 7.396 liter benzine meer dan een eeuw verdringt. En dat is gewoon in een voertuig.

Net zoals het Cadillac World Thorium Fuel Concept, is de LPS-motor niet helemaal klaar voor een wegreis. Het bedrijf is naar verluidt prototypes sinds 2011 gepresenteerd. Naar ons weten is er echter geen werkelijke thorium aangedreven auto nog op de weg. We kwamen uit naar LPS voor een update, maar CEO Charles Stevens had geen tijd om commentaar te geven.


Mei 2017

Indonesië is het verkennen van een aantal nieuwe opties voor kernenergie, met inbegrip van hoge-temperatuur-gasgekoelde reactoren (HTGRs) en een thorium gesmoltenzoutreactor.

Indonesië heeft een aantal nucleaire deals ondertekend
* In het begin van 2015 tekende ze een contract op te bouwen en testen van een kiezel-bed HTGR in Serpong met een consortium van de Russische en Indonesische ondernemingen geleid door NUKEM Technologies.
* In augustus 2016 tekenden ze een samenwerkingsovereenkomst met China Nuclear Engineering kleine HTGRs in Kalimantan en Sulawesi ontwikkelen door 2027.
* ze overeenkomsten met de Russische Rosatom hebben ondertekend om een drijvende kerncentrale om kleinere bewoonde eilanden kracht te ontwikkelen.
* Maart 2017, drie staatsbedrijven Indonesische energiebedrijven voltooide een 10 maanden durende voorlopige haalbaarheidsstudie voor een 250 MW gesmoltenzoutreactor dat een combinatie van 80% thorium en 20% uranium zou gebruiken (het uranium worden verrijkt tot 19.75% U-235, en de brandstof worden geleverd aan de plant fluoridezouten). De reactor is uit de ThorCon internationale nucleaire opstarten. ThorCon is een bedrijf dat eigendom is van Florida gevestigde adviesbureau Martingale Inc De prefeasibility studie komt voort uit een memorandum van de overeenkomsten die met de Indonesische staatsbedrijven in december 2015 bedrijf.

Indonesië heeft veel monazite en Thorium, dat wordt gewonnen uit aanmerkelijk tinmijnen industrie van het land.

De ThorCon reactor is ontworpen voor montage 15-30 meter diep.

ThorCon opgemerkt dat een gehele plant kan worden vervaardigd blokken op een scheepswerf-achtige assemblagelijn, beweren dat een grote reactor tuin kan churn 100 1-GW ThorCons per jaar. De productiekosten voor de bouw van een 500 MW ThorConLand energiecentrale zijn ongeveer $ 1.2 / W, zei hij. Generation kosten kunnen schommelen rond $ 0,024 / kWh. Investeringskosten laag, gezegd, omdat de reactor werkt bij 700C, waardoor het gebruik van superkritische stoomturbinegeneratoren, zoals geïnstalleerd in moderne steenkoolinstallaties.

De ontwerpers voorzien geen technische reden waarom een ​​full-scale voor 250 MW prototype niet kan opereren binnen vier jaar.

Het is de bedoeling prefission testen om te beginnen in 2018, en splijtingsproducten testen in 2020.


November 2016

Nieuw Manhattanproject kan fossiele brandstoffen snel overbodig maken

Door 

Er bestaat een "silver bullet" als het gaat over de reductie van het gebruik van fossiele brandstoffen: Thorium. Het is goedkoop, overvloedig beschikbaar en veilig. Als overheden dezelfde inspanningen leveren zoals destijds met het Manhattanproject, kunnen we er redelijk van uitgaan dat we binnen drie tot vijf jaar in een totaal nieuwe energiewereld kunnen stappen.

De nieuwste ontwikkelingen zijn duizelingwekkend. China weet dat en heeft zomaar eventjes 200 nieuwe nucleaire installaties gepland. Vandaag zijn er wereldwijd 438 nucleaire installaties in gebruik, in 30 landen. De meest geavanceerde nieuwe nucleaire installaties  zoals de WAMSR (Waste annihalating molten salt reactor) zijn in staat om zomaar eventjes 98% van al het huidige nucleaire afval te verwerken.

Willen Obama, het IPCC, De EU, Klimaatzaak, Urgenda, Greenpeace en alle andere milieuactivisten echt een einde maken aan de olie-industrie, gasboringen, fracking en kolenverbranding? Dit is de weg. Gedaan met boren naar olie op de Zuidpool, Noordpool of Alaska, gedaan met discussie over teveel CO2, hockeysticks, strategische reserves en energieafhankelijkheid van Russisch gas of Arabische olie. Thorium is de zilveren kogel die al deze problemen kan oplossen en tegelijkertijd de wereld van goedkope, propere energie voorzien.

Wanneer ik het woord "Thorium" hoort bijna bij iedereen het in Keulen donderen. Thorium is een zilverachtig metaal en is reeds lang bekend in de wetenschap. Het is genoemd naar de  Noorse god Thor die ons ook de naam 'donderdag' gaf. Volgens Nobelprijswinnaar Carlo Rubbia (CERN) is het een goedkoop, proper en vooral een veilig alternatief voor uranium. De kwaliteiten van Thorium zijn onvoorstelbaar: 1 ton Thorium produceert zoveel energie als 200 ton uranium en als 3.500.000 ton kolen. Met een handvol kan je België een week van alle energie voorzien.

Thorium kan zo voor duizenden en duizenden jaren de volledige planeet van energie voorzien. En het ligt zowat overal voor het oprapen. Sterker nog, mijnwerkers zien het vandaag als afval, een onbruikbaar bijproduct. De VS, Australië en Noorwegen zitten gewoon vol met het spul. Eigenlijk is het vrijwel gratis. Het is zo overvloedig aanwezig dat er zich geen kartels kunnen vormen. Gedaan met de dreiging de olie- of gaskraan dicht te draaien. Bovendien heb je er maar heel weinig van nodig; alles is potentieel bruikbaar als brandstof. Ter vergelijking: bij uranium is dat slechts 0,7%.

Thorium werkt eigenlijk als een schoonmaker in de kernreactoren omdat het ervoor zorgt dat al het restplutonium verbrandt. Voormalig NASA ingenieur Kirk Sorensen (nu werkend voor Teledyne Brown Engineering), legt dit eenvoudig uit "this is the big one", dit is waar de mensheid op heeft gewacht.

Na het Manhattan-project, eind jaren veertig van vorige eeuw, waren wetenschappers al gecharmeerd door Thorium en geïnteresseerd om het in civiele reactoren te gebruiken. Het was gewoon beter en rendabeler omdat het een hogere opbrengst realiseerde. Isotopen dienden niet gescheiden te worden, wat een enorme besparing betekent. Maar de VS hadden plutonium nodig om hun bommen te bouwen. "Dat was het doel," zegt Professor Egil Lillestol (CERN), een wereldvermaarde autoriteit op het gebied van Thorium. Plutoniumproductie is echter onmogelijk met Thorium: te veel hoge gamma stralen. Het zou gewoon niet de moeite lonen om het zelfs maar te proberen. 
   
Wanneer CERN-wetenschappers in 1999 aan de Europese commissie financiële middelen vragen om dit verder te ontwikkelen, botsen ze echter op een 'njet'. De Fransen zien het niet zitten om concurrentie voor hun nucleaire industrie op te starten. Weer is er dus kostbare tijd verloren gegaan en dit door nationale industriële belangen.

Het Noorse bedrijf Aker Solutions heeft de ontwerpen en patenten van Nobelprijswinnaar Rubbia ondertussen gekocht en is druk bezig om in het Verenigd Koninkrijk een Thorium testreactor te ontwerpen. Het is de bedoeling om kleine ondergrondse 600MW reactoren te bouwen die walk away save zijn. De eerste reactor zou 2 miljard kosten, verdere testen zouden dan nog eens €100 miljoen vergen.

Het idee werd intussen door andere bedrijven overgenomen. Tegen 2025 plant het bedrijf NUscalezelfs de bouw van kleine 50MW reactoren in het Verenigd Koninkrijk. Spijtig genoeg zit de EU nog steeds vast in de hernieuwbare energiedroom en zijn die bedrijven wel genoodzaakt om naar China, India en andere landen uit te wijken.

Thoriumfluoridereactoren kunnen zelfs werken zonder de hoge druk die nodig is in de traditionele nucleaire reactoren. Dat maakt dat de reactoren niet meer kunnen exploderen. Een herhaling van Fukushima en Tsjernobyl is dan uitgesloten.

Toen de Hongaarse wetenschapper Leo Szilard Washington probeerde te verwittigen dat de Nazi's aan een atoombom werkten, werd hij afgewimpeld. De politici, militairen en ambtenaren van die tijd beschouwden het als fictie en dachten dat het onmogelijk was. Het was Albert Einstein die via de Belgische Koningin Elisabeth erin slaagde om de aandacht van Roosevelt te vestigen op de gevaren en de mogelijkheden van de atoomgeheimen, maar het was pas bij de tweede vergadering met een speciale gezant dat Roosevelt de ernst van de situatie juist inschatte. "This needs action" sprak hij en het Manhattanproject was geboren. Het resultaat enkele jaren later was dat de atoombom de oorlog met Japan, weliswaar op een verschrikkelijke en verwoestende wijze vroegtijdig kon beëindigen, maar ook dat Stalin een halt werd toegeroepen in zijn expansiedrift naar Europa.

Ondertussen is het energiebeleid in Europa er eentje om absoluut niet te volgen, zo schrijft The Washington Post al in 2013: "Europe is becoming a green basket case". Profetische woorden... Europa gaf intussen al meer dan 1000 miljard uit aan wind- en zonneprojecten en krijgt daarvoor amper 3,8% van haar elektriciteit uit die zon en wind geperst. In Denemarken staan maar liefst 5000 windmolens, dat is 1 windmolen per 1000 inwoners. In België zou dit betekenen dat wij 11.000 windmolens bouwen (nu staan er ongeveer 300 op land). Denemarken zou al deze windmolens door één enkele kerncentrale kunnen vervangen. Ondertussen behoort de Deense elektriciteitsprijs tot de hoogste van de wereld en slaat de regering stilaan in paniek wegens de onhaalbaarheid van de hernieuwbare droom. Het brengt amper stroom op, geen extra jobs en is onbetaalbaar.

Het misbruik en de gevallen van crony capitalism zijn bovendien niet meer bij te houden. Denken we in eigen land maar aan het debacle met Electrawinds. Maar ook in Spanje was er een opmerkelijke fraudezaak: daar bleken zonneboeren zowel 's nachts als overdag dieselgeneratoren aan hun zonnepanelen te hebben gehangen. Door de gulle groenestroomcertificaten was bijstoken met diesel er rendabel.

Maar ook in de VS, waar het zo geroemde Ivanpah zonneproject van Google als het summum van de zonnecentrales werd voorgesteld is 30% van de tijd de bijstook van gas nodig. De centrale levert slechts 20% tot 30% van het beloofde rendement. Het Re<C initiatief (renewable Energy cheaper than coal) waar Google zelf al miljarden aan spendeerde en dat geleid werd door Stanford-academici Ros Köningstein en David Fork werd stopgezet. Ondertussen gaan nu zelfs de grootse bedrijven, zoals SunEdison failliet, ondanks de vele miljarden subsidies die overheden zo roekeloos ter beschikking stellen.

Wanneer politici en milieuactivisten nog eens om uw miljarden belastinggeld komen vragen om in windmolens op de Noordzee te pompen, denk dan nog eens aan dit artikel. Wie zou u volgen? Wat zou u doen?


November 2016

Volgens de Forbes hebben de Amerikanen een manier gevonden om uranium uit zeewater te winnen. De toegepaste methode houdt in dat het proces oneindig aantal keren kan worden herhaald. Hiermee is deze techniek een hernieuwbare energie bron geworden en kan het de strijd aan gaan met wind en zon. Aangezien kernenergie vele malen goedkoper is, zou het kunnen dat we hier een winnaar hebben.


November 2016

Montréal-gebaseerde StarCore, opgericht in 2008, is gericht op het ontwikkelen van kleine modulaire reactoren (SMR's) om elektriciteit en drinkbaar water naar afgelegen gemeenschappen in Canada te brengen. Zijn standaard HTGR eenheid zou opleveren 20 MWe (36 MWth), uitbreidbaar tot 100 MWe, van een eenheid klein genoeg om te worden afgeleverd door de vrachtwagen. De helium gekoelde reactor gebruikt TRISO brandstof - bolvormige deeltjes van brandstof uranium bekleed met koolstof die effectief geeft elk klein deeltje zijn eigen primaire containment system - gefabriceerd door BWXT Technologies. Elke reactor zou vereisen tanken bij tussenpozen van vijf jaar.

StarCore beschrijft de reactor als "intrinsiek veilig", met een steile negatieve thermische coëfficiënt die de mogelijkheid van een kern kernsmelting elimineert. Het gebruik van helium - die geen radioactieve doet geworden - als koelmiddel betekent dat elk verlies van koelvloeistof "inconsequent" zou zijn, zegt het bedrijf. De reactoren zou 50 meter onder de grond worden ingebed in betonnen silo afgesloten met tien ton caps.

De CNSC pre-licensing vendor review proces is een optionele dienst voor de beoordeling van een kerncentrale ontwerp op basis van een leverancier reactor technologie. De drie-fase beoordeling is niet een verplicht onderdeel van de vergunningverlening voor een nieuwe kerncentrale, maar heeft tot doel de aanvaardbaarheid van een kerncentrale ontwerp te controleren met betrekking tot de Canadese nucleaire wettelijke eisen en verwachtingen.Eerder dit jaar de CNSC ingestemd met een fase 1 vendor design review voor Terrestrische Energy integraal gesmoltenzoutreactor design concept uit te voeren.

StarCore CEO David Dabney de applicatie van het bedrijf om de CNSC, op 24 oktober ingediend, was het resultaat van acht jaar werk. "We zijn ervan overtuigd dat onze fabriek grootte en de technologie zal ons in staat stellen om een ​​veilige, schone energie om de vele afgelegen locaties in Noord-Canada die op dit moment geen andere keuze dan te duur, onbetrouwbaar en vervuilende koolstof gebaseerde brandstoffen te brengen," zei hij.

Het bedrijf voorziet in het bouwen, het bezit, de exploitatie en de ontmanteling van elke plant en levert haar diensten aan via een power koopovereenkomst waarin staat zou "normaal beneden 'zijn CAD 0,18 per kWh.

"Wij geloven dat het tijd is voor een verandering in de traditionele manieren waarop we energie opwekken - en dat we, met onze inherent veilig plant design, zijn vastbesloten om een ​​essentieel onderdeel van het bod van Canada geworden om de koolstofuitstoot te verminderen," Chief Technology Officer David Poole genoemd.

(computer-vertaling)

 

Bert Smits (UvA)
Gisteren had ik het voorrecht om te mogen deelnemen aan een VIP event over Small Modular Reactors, georganiseerd door Agoria en de US Commercial Service.

Na een korte inleiding door Christian Dierick, de lead expert van de Agoria Energy Technology Club, kregen we een presentatie van drie verschillende modellen.

De NuScale SMR is een light water reactor die modulariteit van tot 12 eenheden van 50 MWe. GE-Hitachi werken met hun PRISM model aan een Natrium-gekoelde snelle reactor, gebaseerd op de EBR-II, (160-600 MWe) met een zeer hoge fuel utilization (en dus veel minder spent-fuel afval). Westinghouse presenteerde zijn SMR model dat eigenlijk een kleinschaligere versie is van hun standaard APR-1000.

Wat ik onthoud van de meeting is het volgende:

- deze nieuwe generatie van reactoren (Gen III+ en Gen IV) hebben hebben allemaal geavanceerde passieve koelsystemen. Het komt erop neer dat, zelfs bij het uitvallen van de stroom je meer dan 7 dagen hebt om te interveniëren, en in het geval van sommige reactoren valt alles vanzelf stil, zelfs al is er in verte geen operator of technicus te bespeuren (zoals op de foto te zien is).

- licensing (zowel voor de fabrikanten als voor de operatoren) neemt veel tijd in beslag. Er is behoefte aan regulatorische eenvormigheid tussen bijvoorbeeld EU, UK, US, Canada, etc...

- Omdat SMR's uit pregefabriceerde componenten bestaat, is de constructie van de plant veel sneller (24-48 maanden) en de set-up min of meer gestandaardiseerd.

- SMR's zijn veel kleiner, maar hebben ook een veel grotere vermogensdichtheid (typisch x5 vergeleken bij een andere centrale). De veiligheidsperimeter die je moet instellen is ook veel kleiner dan bij de huidige centrales, en het reactorgedeelte zit meestal onder de grond. Dat maakt dat je in principe een SMR kan bouwen op de site van een kolencentrale waar je van af wil, zonder bijkomende perimeter.

- SMR's zijn bruikbaar voor "load-following", dwz dat je hun vermogen kan regelen als functie van een behoefte met wind en zonne-energie. Alleen benadrukten ze alledrie dat het optimale rendement natuurlijk alleen bereikt wordt als je gewoon op maximaal vermogen een base-load mag produceren. (Eigenlijk hetzelfde liedje: door het feit dat je aan windmolens en zonnepanelen voorrang geeft op het net, maak je de andere energieproducenten minder efficiënt. Dat hele grid-balancing gedoe maakt nog maar eens pijnlijk duidelijk dat wind en zon geen oplossing zijn op grote schaal).

Wat ik verder nog geleerd heb is dat de reden dat de UK nu verder gaat in het Nucleaire Tijdperk eigenlijk een beslissing is van Tony Blair, die oren had naar het Climate Change verhaal, en dus zocht naar een energieproductie zonder CO2-uitstoot. UK plant ook nog verder de bouw van meerdere grotere kerncentrales voor baseload en heeft een "SMR-competition" uitgeschreven, waarbij deze drie natuurlijk meebieden.

Als ik nu 30 jaar jonger was, dan zou ik ingenieur gaan studeren. Wat een uitdagingen voor de toekomst! En wat een prachtige tools om mee te werken - een aantal presentaties gebruikte "smartplant" om de opbouw van een reactorsite te laten zien
https://www.youtube.com/watch?v=jR2vlLfF2v0&feature=youtu.be 


 

September 2016

India en China werken aan een beslissende voorsprong: bouwen thorium centrales


Maart 2015:

Thorium MSR – Kernenergie zonder de nadelen!

GEPOST DOOR THEO WOLTERS ON MAART 16, 2015 4:04 AM IN DUURZAAMHEID, ENERGIE 7 REACTIES
Gesmolten zout reactor (MSR) eist zijn plaats op als duurzame energiebron

Alvin Weinberg markeert de 6000 uur mijlpaal van de eerste MSR in 1967

In juni 2011 schreef ik dit bijna gelijknamige blog, maar toen nog met een vraagteken erachter. Dit wordt nog steeds dagelijks gelezen, zelfs steeds vaker, met bij elkaar bijna 10.000 hits, mijn veruit meest gelezen blog ooit.

Paginaweergaven van mijn eerste blog over thorium

Was ik destijds nog enigszins sceptisch over de mogelijkheden: hoe verder ik me erin verdiepte, hoe meer ik ervan overtuigd raakte dat de mensheid 50 jaar geleden een dramatische vergissing heeft begaan door te kiezen voor uranium/plutonium kweekreactoren in plaats van het veel veiligere en schonere thorium.
Na vijftien jaar onderzoek naar alle mogelijke energiebronnen ben ik tot de conclusie gekomen dat van alle bestaande opties thorium MSR de enige energiebron is die erin zou kunnen slagen om voor het einde van de eeuw werkelijk het fossiele energiegebruik tot onder de 50 % van de totale behoefte terug te dringen. Puur omdat het schoner, betrouwbaarder, veiliger en goedkoper is dan fossiele energie. Alleen een efficiënter, beter en goedkoper alternatief werkt welvaartsverhogend en kan de basis vormen voor een echte transitie, zoals meer dan 30 experts al aan de kabinetsformateurs uitlegden in 2012.

Waarom dient het fossiele energiegebruik teruggedrongen te worden?
Vooropgesteld, ik besef de enorme voordelen die de fossiele energie ons opgeleverd heeft: ongekende groei van de welvaart, gezondheid en gemiddelde leeftijd, en wellicht zelfs de hele technologische en wetenschappelijke revolutie na de verlichting.

Maar dat bracht ook nadelen met zich mee: de winning van fossiel is vaak landschapvernietigend, milieuvervuilend en kost nog steeds erg veel mensenlevens. Het verbranden ervan kan zeer schoon en veilig, maar dat gebeurt, met name van steenkool, alleen in zeer rijke landen, zoals in de peperdure Nederlandse kolencentrales. In de rest van de wereld veroorzaken simpele kolencentrales en kolenkachels nog enorme smog en gezondheidsproblemen.

 

Aardgas is overal redelijk schoon, en de winning ervan is vooralsnog minder belastend. Shell heeft een punt dat het een mooie overgangsbrandstof is.

Maar aangezien fossiel zeker tot het einde van de eeuw nog een groot deel van onze energie zal leveren, moet alles op alles gezet worden om die keten schoner, veiliger en efficiënter te maken.

Daarnaast is het verstandig om zo snel mogelijk de stap te maken naar een betere bron. Daar moeten we nu mee beginnen om over 80 jaar substantieel resultaat te zien: ontwikkelingen in de energievoorziening gaan traag, door de enorme schaal ervan en de grote kapitaalintensiviteit. Wat de droomdenkers van Greenpeace, Natuur en Milieu, Groen Links en al die anderen u ook voorspiegelen: een decarbonisering van de energievoorziening binnen 50 jaar is een naïeve illusie.
Gelukkig wordt dit in steeds bredere kring ingezien, zoals de Volkskrant van afgelopen zaterdag nog heel duidelijk maakte.

Dit heeft een heel nieuwe groep jonge, idealistische, door duurzaamheid gemotiveerde kernwetenschappers aan het denken gezet, en die komen met allerlei nieuwe ontwerpen, gebaseerd op de gesmolten zout reactor, met name om hiermee echt wezenlijke stappen te zetten naar een schonere energievoorziening voor de toekomst.

Leslie Dewan, de briljante bedenkster van de kernafval verbrandende MSR, het icoon van de nieuwe MSR beweging, op haar Solve for X talk (zie ook haar TEDx talk)

Voor mij telt de CO2 uitstoot niet als belangrijk argument voor het reduceren van fossiel. Maar als anderen daar wel voorstander van zijn, dan vinden we elkaar in een gemeenschappelijk doel, en doet onze argumentatie er niet meer toe. Het vervangen van fossiel door een schonere en goedkopere bron is een doel waar niemand tegen kan zijn, lijkt me.

Wat is thorium MSR?
In een volgend blog ga ik verder in op de precieze werking van de verschillende soorten gesmolten zout reactoren, maar voor nu verwijs ik naar mijn vorige blog hierover.

Thorium MSR staat voor de gesmolten zout reactor (Molten Salt Reactor) waarin thorium omgezet wordt in energie. Dit type reactor heeft zeer grote voordelen, want hij:

– is veilig: een meltdown, explosie of de verspreiding van radioactief materiaal is uitgesloten
– produceert geen langlevend radioactief afval
– verbruikt enkel zeer kleine hoeveelheden van het bijna onbeperkt voorkomende thorium
– werkt op onbewerkt thorium: het hoeft niet verrijkt te worden
– kan ook zeer efficiënt bestaand afval van kerncentrales opruimen en omzetten in energie
– levert energie “on demand”, m.a.w. de kernreactie volgt de energievraag vanzelf
– is ongeschikt om brandstof voor atoombommen te leveren
– levert elektriciteit die naar verwachting aanmerkelijk goedkoper is dan die van alle op dit moment bestaande bronnen

De MSR technologie is al 50 jaar geleden bewezen in het beroemde MSRE experiment in Oak Ridge National Laboratory, dat 5 jaar gedraaid heeft.

Schematische voorstelling van de gesmolten zout reactor met thorium als brandstof (LFTR)

Naar verwachting kan met een zeer ambitieus ontwikkelprogramma over 20 jaar de eerste werkende centrale gerealiseerd zijn. Dat lijkt misschien lang, maar bedenk dat er tussen het begin van het plannen en het in gebruik nemen van een normale reactor ook al 15 jaar zit!

Waarom is de thorium MSR er nog niet?
In de allereerste jaren van de kerntechnologie dacht iedereen dat er maar heel erg weinig verrijkbaar uranium was op de wereld. Om veel kernwapens te maken en veel kerncentrales te bouwen moesten er dus in de eerste plaats kweekreactoren ontwikkeld worden die voor de benodigde brandstof zouden zorgen. De gesmolten zout reactor is hier minder geschikt voor. De Nixon regering heeft daarom de MSR de nek omgedraaid.

Inmiddels blijkt er meer dan genoeg verrijkbaar uranium te zijn, en kan ook thorium voor normale kernenergie gebruikt worden, waardoor het grondstoffenprobleem definitief passé is. Kweekreactoren hebben achteraf bezien geen enkele rol gespeeld.

Maar zoals gezegd: de eerste gesmolten zout reactor heeft 50 jaar geleden al vijf jaar probleemloos gedraaid, en inmiddels zijn er een aantal start-ups die een dergelijke simpele reactor willen gaan leveren.

Simpele reactorontwerpen van een van de serieuzere start-ups Terrestrial Energy (Ca)

Maar die ontwerpen zijn klein, moeten na ca 7 jaar weer ingeruild worden, en hebben maar een deel van de voordelen van de thorium MSR die ik voorsta: de liquid fluoride thorium reactor (LFTR) die ook in mijn vorige blog werd uitgelegd.

Dat is “the real thing”, waarin het zout voortdurend in topconditie gehouden wordt, en die dus zo goed als eindeloos kan draaien zonder aan prestatie in te boeten. De gebruikte reactormaterialen zullen de uiteindelijke levensduur bepalen.
Maar daarvoor moet nog ca 10 jaar intensief onderzoek naar materialen en chemische processen gedaan worden.
Daarna kan met de ontwikkeling van een grote centrale begonnen worden die 30 tot 60 jaar praktisch non stop kan draaien en spotgoedkope elektriciteit kan leveren. Daarbij automatisch en zonder enige regeling van buitenaf de variatie in vraag van de etmalen en jaargetijden volgend.

Wat gebeurt er in de rest van de wereld?
Er is zeer verspreid over de wereld onderzoek gaande, maar nergens een robuust project dat de bouw van de eerste LFTR centrale echt dichterbij brengt. In heel Europa gaat het om een armzalige 5 miljoen per jaar. Dat zijn drie promovendi per land.

In China is een jaar geleden een enorm ambitieus MSR programma gestart met 750 wetenschappers en $350 miljoen aan funding, maar dat lijkt door politieke ontwikkelingen achter de schermen inmiddels op dood spoor te raken en de steun van Peking te verliezen. Wel werkt het team samen met Oak Ridge National Laboratory waardoor men de beschikking heeft over alle know how van het MSRE experiment van 50 jaar geleden.
We zijn deze ontwikkelingen aan het uitzoeken, en houden u op de hoogte.

Wat staat ons te doen?
Wie zich serieus zorgen maakt om de energievoorziening van de toekomst of de gevolgen van het massale gebruik van fossiele brandstoffen, moet thorium MSR als een geschenk uit de hemel ervaren: oneindig veel schone, veilige, betrouwbare en goedkope energie. “We can burn the rocks!” (Alvin Weinberg)

Dat er ooit een historische vergissing gemaakt is bij de keuze voor uranium technologie is mijns inziens eigenlijk de enige reden dat we nu nog aanmodderen met vuilere, duurdere en minder veilige energiebronnen dan de thorium MSR. Deze fout kan nu rechtgezet worden, en Nederland heeft de kennis om dit te doen.
Professoren van TU Delft hebben een plan klaar voor een instituut dat deze klus zou kunnen klaren. Daar moet een flink bedrag voor vrijgemaakt worden: ca 1 miljard over 15 jaar. Maar dat levert dan wel een cruciale bijdrage aan de wereldenergievoorziening van de toekomst, en plaatst meteen Nederland aan de top van de wetenschappelijke kennis op dit gebied.

Dit biedt ook voor onze economie een unieke kans: vanuit het wereldleidende thorium MSR instituut zullen veel high tech spin-offs ontstaan die aan de verwachte wereldwijde golf van MSR projecten apparatuur kan gaan toeleveren, vanaf het moment dat er centrales gebouwd gaan worden.