g e a r e p o rt k e r n e n e rg i e in thorium moet je g ...zonne-energie dat wel zijn. maar dat...

nrcZATERDAG�6 JANUARI�& ZONDAG�7 JANUARI�2�0�18

nrcZATERDAG�6 JANUARI�& ZONDAG�7 JANUARI�2�0�18 Economie E9E8 E conomie

A�d�ve�r�t�e�n�t�i�e

In thoriummoet jeg e l ov e n

Door�onze�redacteurErik�van�der�Walle

Bij de uitgang ligt voor alle be-langstellenden een zakjeklaar met twee stalen knik-kers. De kleinste, met eendoorsnee van 70 millimeter,stelt een balletje thorium

voor dat voldoende energie in zich bergtom een jaar lang comfortabel te leven. Dusinclusief reizen en volop warm douchen.

Naast de zakjes met knikkers staat eenkartonnen doos voor donaties ten behoe-ve van de Stichting Thorium MSR. Destichting is sinds een kleine twee jaarpleitbezorger van onderzoek naar een ty-pe kerncentrale dat thorium gebruikt inplaats van uranium. Met alleen windmo-lens en zonnepanelen gaan we het met degroeiende wereldbevolking en de stijgen-de energiebehoefte echt niet redden, steltde stichting.

En dat is de gedachte bij veel van de cir-ca honderd aanwezigen op een regenach-tige zondag in een Delftse expositieruim-te bij de voorlichtingsbijeenkomst ‘Thor i-um Molten Salt Reactors’. De portemon-

nee wordt zonder aarzelen getrokken.Het element thorium, dat volgens som-migen de energiebron van de toekomstkan worden, kent een serieuze scharesupporters. „Idealisten? Dat weet ik niet.Er bestaat rond thorium inderdaad eenclubje enthousiastelingen dat begaan ismet de toekomst”, zegt Jan Leen Kloos-terman, hoogleraar kernfysica aan de TUDelft. „En daar hoort de stichting zekerb i j .”

En reden voor enthousiasme is er. Eenkerncentrale die gebruik maakt van thori-um is veiliger dan de huidige generatiedrukwaterreactoren die met uraniumwerken, zorgt voor minder radioactief af-val en van CO2-uitstoot is net als bij urani-um geen sprake. Daar komt bij dat thori-um, van nature licht radioactief, op groteschaal in de aardkorst aanwezig is en voorveel energie zorgt. Meer dan uranium.Maar voor een serieuze kostenberekeningis het natuurlijk veel te vroeg: nucleaireplannen hebben de neiging fors duurderuit te vallen.

„Ik zie zonne- en windenergie snelgroeien, en dat is een goede ontwikke-ling, maar we hebben echt alles nodig om

na 2050 geen CO2-uitstoot meer te ver-o o r z a ke n”, zegt Kloosterman. „Het gaatveel te langzaam met het aandeel duurza-me energie. Ook thoriumcentrales kun-nen op termijn hun bijdrage leveren.”

Verkeerde afslagBijzonder is dat de relatief onbekende ge-smolten-zoutreactor waarin thorium kanworden gebruikt zich in het verleden aleen beetje heeft bewezen. In de jaren zes-tig draaide in het Amerikaanse Oak Ridge,Tennessee, een kleine demonstratiecen-trale. „In die tijd is bij alle andere centra-les voor uranium en plutonium gekozen,omdat men toen dacht dat daarmee snel-ler viel uit te breiden. In feite is toen deverkeerde afslag genomen door niet voorthorium in de gesmolten-zoutreactor tekiezen. Maar toen was dat logisch, omdater rond uranium en plutonium meer ken-nis was”, zegt Kloosterman.

Die mening over de verkeerde afslagdeelt de Delftse hoogleraar met AlvinWeinberg, dé kernenergiespecialist in deVerenigde Staten in de jaren vijftig enzestig. Mede onder zijn leiding warentwee concepten ontwikkeld: een drukwa-terreactor zoals we die ook in Borsselekennen en een reactor met thorium in ge-smolten zout. Toen het Amerikaanseenergieconcern Westinghouse het eerstetype had omarmd, waren zijn inspannin-gen voor thorium om commerciële rede-nen niet meer welkom. Hij werd zelfsdoor president Richard Nixon ontslagentoen hij dwars bleef liggen. „Ik denk datmensen toch uitkomen op dit soort reac-to re n”, zei Alvin Weinberg in 1985, twin-tig jaar voor zijn dood, over de zoutreac-to r.

Nieuwe centrales bleven uit, maar debelangstelling voor dit type neemt nu alweer jaren toe. De thoriumcentrale be-hoort tot de zes typen ‘Generatie IV-reac-to re n’ waar momenteel internationaalonderzoek naar wordt gedaan. Hoogle-raar Kloosterman heeft net een paar Chi-nese bezoekers uitgeleide gedaan, als hijuitweidt over de huidige stand van zaken.Ook in China wordt onderzoek naar thori-umcentrales gedaan. „Dat ze hier in Delftwaren, geeft wel aan dat Nederland in devoorhoede zit op het gebied van thorium-o n d e r zo e k .”

Wat maakt een thoriumcentrale zo an-ders? Bij bestaande centrales wordt desplijtstof uranium (onder druk) gekoelddoor water. Thorium zit in een vloeibaarzoutmengsel dat niet onder druk staat.Dat hete zout, dat voor de stoom zorgt, isook meteen het koelmiddel: wordt detemperatuur te hoog, dan stopt het pro-ces en stroomt het zout naar een veiligdeel in de reactor. Daardoor is een m el t -d ow n – als het koelwater is verdampt ofweggelekt, zoals in 2011 in Fukushima ge-

beurde – niet mogelijk.Het ongeluk in Japan is voor veel on-

derzoekers een stimulans om naar dezoutreactor te kijken. Dat gebeurt in In-dia, China en de VS, maar ook dichter bijhuis, zoals in landen als Duitsland, Frank-rijk en Italië. Alleen in Nederland – ompreciezer te zijn bij NRG in Petten – wo rd tal geëxperimenteerd met het bestralenvan thorium in een zout. Het centrum,dat een zogenoemde hogefluxreactorheeft, krijgt voor drie jaar een subsidievan 5 miljoen euro van het ministerie vanEconomische Zaken en Klimaat.

„Je kan allerlei testen vooraf doen,maar onder invloed van neutronenstra-ling, in een reactor, is het toch anders.Hier gebeurt het echt”, zegt Arjan Vree-ling van NRG. „Het gevolg is dat de we-reld meekijkt.”

Door de buitenlandse belangstellingmerkt Vreeling dat thorium leeft. „Jemerkt dat er iets borrelt. Vanuit de maat-schappij, vanuit de politiek. In veel lan-den was het nieuws toen we hiermee be-gonnen. Wij gaan de gesmolten-zoutreac-tor niet promoten, maar wij dienen demaatschappij door de risico’s in kaart teb re nge n .”

FluorzoutIn Petten wordt al twee jaar aan de thori-umtesten gewerkt. Eerst werden de risi-c o’s geïnventariseerd, een veilige opstel-ling gebouwd en werd het type fluorzoutgeselecteerd. Sinds augustus worden decapsules thorium die in het zout zittenbestraald en dat neemt zo’n twee jaar inbeslag. „Het gaat er vooral om wat we in2019 uit de reactor halen en welke con-clusies we dan kunnen trekken”, zegt me-de-onderzoeker Geert-Jan de Haas. „D oorde straling gaan bijvoorbeeld de eigen-schappen van het mengsel van zout enthorium veranderen. Hier wordt de basisgelegd voor de harde gegevens die je ineen latere fase nodig hebt.”

Bij de voorbereidingen hebben de on-derzoekers in Petten gebruik gemaaktvan de kennis die in de jaren zestig in OakRidge is opgedaan. Een deel van de de-monstratiereactor staat er nog. Tochmoest er gezien de grote verschillen metandere kerncentrales echt worden gepio-nierd. „Zout heeft zijn eigen kenmerken.Om iets heel eenvoudigs te noemen: wezijn gewend om bestraalde materialen afte spoelen met water. Met zout moet jeoppassen dat je dan niet de helft van jemonster kwijt bent”, zegt De Haas.

En thorium mag dan veel voordelenhebben, het blijft een vorm van kernener-gie met alle risico’s van dien. Alles watmet straling te maken heeft is politieknauwelijks te verkopen. Ook al omdatveel nucleaire ondernemingen in het bui-tenland tot financiële rampen hebben ge-

R�E�P�O�RTAG�E�K�E�R�N�E�N�E�RG�I�E

Een kerncentrale die gebruik maakt van thorium is veelveiliger dan een reactor die met uranium werkt. Maar opeen snelle komst hoeft niemand te rekenen.

leid. Daar komt bij dat ook bij thoriumeen afvalprobleem bestaat, al is dat veelkleiner. Er resteert minder afval en hetblijft maximaal 300 jaar radioactief, heelwat minder lang dan de tienduizenden ja-ren van andere radioactieve stoffen.

Rege e ra k ko o rdIn politiek Den Haag ziet Kloosterman wei-nig beweging, ook al voelt hij bij „verschil -lende Kamerleden” serieuze belangstel-ling. En minister Eric Wiebes (VVD, Econo-mische Zaken en Klimaat) liet onlangs inde Tweede Kamer weten dat de thorium-reactor er volgens hem zeker komt.

In het Ene rgie rapport uit 2016 vantoenmalig minister Henk Kamp (VVD)werd thorium al als optie genoemd. Vaneen advies om een paar honderd miljoente investeren in innovatief energieonder-zoek „ heb ik in het regeerakkoord weinigter uggezien.”

En serieuze investeringen zijn nodigom thorium een kans te geven, zegt deDelftse hoogleraar. Want er zijn nog heelwat vragen die moeten worden beant-woord. Bijvoorbeeld over het agressievezout, de extreme hitte en de intense stra-ling. En daarvoor moet het huidige on-derzoeksbudget in Europa – maximaaljaarlijks zo’n 20 miljoen euro – ve r t i e n -voudigd worden, vindt Kloosterman. „Nuis het veel te klein om hier een doorbraakte forceren.” Ook met voldoende midde-len, zoals die er wel zijn in China, hoeftvolgens hem niemand op een snelle door-braak te rekenen. „Over twintig jaar hebje wellicht een demonstratiereactors t a a n .” Als alles goed gaat, technisch enqua draagvlak, kan er volgens Klooster-man vóór 2050 een echte reactor staan.

Rond die tijd moet Nederland de CO2-uitstoot al lang geminimaliseerd hebben.En dus is thorium geen serieuze optievoor de kortere termijn, zoals wind- enzonne-energie dat wel zijn. Maar dat isgeen reden voor de liefhebbers om nietmeer in thorium te geloven.

Aan het eind van de voorlichtingsbij-eenkomst lopen de bezoekers naar eennabijgelegen garage. Daar staan twee ke-tels waar enthousiaste technici uit Dene-marken heet en gesmolten zout van deene naar de andere ketel laten stromen.De medewerkers vragen om stilte om hetgeluid niet te missen. En inderdaad, doorhet opgebouwde drukverschil stroomthet – niet radioactieve – zout hoorbaarvan de ene naar de andere ketel. Het sym-boliseert een deel van het proces datdaadwerkelijk in een thoriumcentralezou moeten plaatsvinden. Tot enthousi-asme van veel bezoekers.

Al is niet iedereen overtuigd. „Mooi alshet energie oplevert”, zegt een toehoordertegen zijn partner, „maar voor het geluidalleen zou ik geen miljoen over hebben”.

Zo�werkt�een�thoriumcentrale

Je merkt dat eriets borrelt.Vanuit demaatschappij,vanuit dep o l it i e k

Arjan�Vreeling,onderzoeker�NRG

Het�exterieur�van�de�kernreactor�in�Petten,�waar�ook�met�thorium�wordt�getest.

FOTO

�KOEN�VAN�W

EEL/ANP

NRC 060118/ DJ / Bron: ThMSR.nl & NASA

Elektrische energie

Thorium en uranium 233 worden opgelost in gesmolten zout in de reactor. Bij kernsplitsing komt er warmte vrij en vrije neutronen beginnen vervolgens meer thorium in uranium 233 te veranderen

De hitte van de kernreactor wordt afgevoerd naar een andere ‘loop’ met gesmolten zout zonder radioactief materiaal. Het zout wordt gezuiverd en kan zo opnieuw worden ingezet inde reactor.

Bij te hoge temperatuur smelt een stop.Daardoor wordt de inhoud van de reactor afgevoerd naar tanks.

Omdat het zout in de kernreactor vloeibaar is, kan afval eenvoudig afgevoerd worden terwijl de reactor in werking is.Een conventionele reactor moet eerst worden uitgezet, voordat het afval kan worden afgevoerd.

De warmte van het gesmolten zout wordt gebruikt om via een turbine elektriciteit op te wekken.

Reactor

Zuivering

zout

Stop

Afvoertanks

Zuivering

gesmolten

zout

Generator

Turbine

De�Amerikaanse�expert�Alvin�Weinberg,�uitvinder�van�twee�types�centrales,�in�het�test-type�van�de�zoutreactor�in�Tennessee.

FOTO

�OAK�RIDGE�NAT

IONAL�LA

BORAT

ORY