Kernenergie

Tot nu toe komt kernenergie uit splijting van uranium; thorium en kernfusie zijn voorlopig nog niet beschikbaar voor energieopwekking.

Kernenergie omvat zowel kernsplijting als kernfusie. In operationele kerncentrales wordt uranium als splijtstof gebruikt. Ook andere elementen kunnen worden toegepast, zoals thorium. Bij kernfusie combineren lichte elementen tot zwaardere, maar deze techniek is nog in de onderzoeksfase en beschikbaarheid is de komende decennia nog niet te verwachten. Bestaande kerncentrales gebruiken de uit splijting afkomstige warmte om stoom mee te maken die een generator aandrijft waarmee elektriciteit wordt opgewekt. Wereldwijd zijn er zo’n 450 kerncentrales in bedrijf (bron: IAEA). Op dit moment zijn de meest toegepaste reactortype de drukwaterreactor (pressurized water reactor, PWR) en de kokend-waterreactor (boiling water reactor, BWR). In West-Europa wordt gewerkt aan de European Pressurized Reactor (EPR). Deze derde-generatie-reactor moet de standaard worden voor toekomstige kernreactoren met verbeterde veiligheid en hogere efficiëntie. EPR-reactoren worden gebouwd in Finland (Olkiluoto), Frankrijk (Flamanville) en in het VK (Hinkley Point). Er wordt ook onderzoek gedaan naar het toepassen van thorium in toekomstige centrales. Thorium kan worden gebruikt in een klassieke kerncentrale of in een reactor waarin thorium is opgelost in gesmolten zout, maar een commerciële centrale die werkt met gesmolten zout zal nog decennia op zich laten wachten.

Ondanks de verwaarloosbare broeikasgasemissies van energie uit kernsplijting geldt het proces niet als duurzaam.

In Nederland staat een gesloten centrale in Dodewaard en een operationele in Borssele, die zo’n 3% van de in Nederland geproduceerde elektriciteit opwekt (bron: CBS). Bij het kernsplijtingsproces komt geen CO2 vrij, maar er blijft wel kernafval over dat gedurende nog duizenden jaren radioactieve straling afgeeft. Kernenergie geldt vanwege het kernafval en de eindigheid van splijtstof niet als duurzaam.

Kernenergie kan wel bijdragen aan een klimaatneutrale energievoorziening.

De winning van splijtstof en het bouwen van kerncentrales gaat vooralsnog gepaard met het gebruik van fossiele brandstoffen (net als de productie van installaties voor duurzame energie), maar kernenergie veroorzaakt een zeer lage uitstoot van CO2 per hoeveelheid geproduceerde elektriciteit. Een ander voordeel is dat de elektriciteitsproductie niet afhankelijk is van het weer zoals bij elektriciteit uit zon en wind. Afhankelijk van de mate waarin de productie kan worden op- en afgeschaald zou het een goede aanvulling kunnen zijn als noodzakelijk CO2-vrij regelbaar vermogen. Een andere manier om de hoeveelheid aan het net geleverde elektriciteit te laten variëren is om een wisselend deel van de geproduceerde elektriciteit in te zetten voor waterstofproductie. Dit maakt dat kernenergie een nuttige bijdrage kan leveren aan een klimaatneutrale energievoorziening. In de meeste IPCC-scenario’s voor een wereldwijde klimaatneutrale energievoorziening is er een rol voor kernenergie.

De voor- en nadelen van kernenergie vergen echter een zorgvuldige afweging.

Naast de voordelen van een vrijwel CO2-vrije en niet van het weer afhankelijke vorm van elektriciteitsopwekking met een klein ruimtebeslag zijn er ook belangrijke nadelen aan kernenergie verbonden. Er is nog geen algemeen aanvaarde manier van opslag voor de lange termijn van het kernafval. Dit nadeel zou bij een thoriumreactor minder groot zijn omdat er minder kernafval bij vrijkomt met een kortere halfwaardetijd. Andere nadelen zijn dat splijtingsproducten kunnen worden gebruikt in kernwapens en in vuile bommen (conventionele explosieven gecombineerd met radioactief materiaal), en dat ongelukken met kerncentrales grote gebieden onbewoonbaar maken. Een praktisch bezwaar is dat de bouwkosten en de bouwduur van nieuwe kerncentrales in Europa en de VS hoog zijn opgelopen. In China en rest van ZO-Azië zijn die kosten lager. De hogere kosten in Europa en de VS hebben vooral te maken met verhoogde veiligheidseisen, nieuwe en complexere reactorontwerpen en materialen, hoge arbeidskosten en het opnieuw moeten opdoen van ervaring met de bouw van kerncentrales.   

In de meeste wereldwijde IPCC-scenario’s is er zoals gezegd een rol voor kernenergie. Regionale verschillen kunnen leiden tot verschillende combinaties van CO2-vrije energietechnieken om tot een lokaal optimale aanpak te komen, en tot een keuze om kernenergie al dan niet in te zetten.

Website by Webroots