Energieakkoord is zonder kernenergie onhaalbaar

Binnen tien jaar zal blijken dat het Energieakkoord zonder kernenergie niet haalbaar is, schrijft ingenieur Hans Dik.


29-8-2020

‘De wereld zal nog vele blunders begaan met geldverslindende duurzame energie-experimenten, voordat er een allesomvattend en aanvaardbaar energieplan zal worden gerealiseerd. Met de lage energiedichtheid van de wind en zon en met biomassa redden we het niet.’

Massaal toekomstig elektrisch vervoer en warmtepompen zijn niet of onvoldoende meegenomen in het Energieakkoord. De lage energiedichtheid van wind- en zonne-energie is niet toereikend om de huidige en toekomstige totale energiebehoefte te dekken. Het bijstoken van biomassa in kolencentrales wordt terecht beëindigd. Verder is waterstof geen energiebron, maar een energiedrager. Waterstof komt op aarde niet in vrije vorm voor en die moet je dus maken. Dat kan uit aardgas, maar dat willen we niet. Het kan ook uit water door middel van elektrolyse. De volledige cyclus, wind-elektriciteit-waterstof-elektriciteit, heeft een efficiency van 8-9 procent. Waterstof zullen we nooit in voldoende mate met wind- en zonenergie kunnen genereren. Ook niet met vele windparken op zee. De energiedichtheid van wind is te gering.

Ir. Hans Dik (80) studeerde elektrotechniek in Delft, emigreerde naar Pittsburgh, Verenigde Staten, waar hij werkte voor de Westinghouse Nuclear Power Division. Hij ontwierp, bouwde en startte zes jaar lang kerncentrales.

Daarna stapte hij over naar Foxboro Meet & Regeltechniek in Boston en later in Soest. Tot zijn pensioen werkte Dik als CEO Yokogawa Europe , eveneens meet- en regeltechniek.

Ingezonden opinieartikelen worden geselecteerd door de redactie, maar vertegenwoordigen niet noodzakelijkerwijs het standpunt van Elsevier Weekblad.

General Electric, Westinghouse, Framatom/EDF, KWU (Siemens), Mitsubishi, Toshiba en nog een paar firma’s, bouwden samen tot 1980 zo’n 25 kernreactoren per jaar. Vaak in standaard-series. Verreweg de meeste reactoren zijn van het hoge druk type (Pressurized Water Reactors, PWR’s). In de jaren tachtig en daarna werden er steeds minder kerncentrales gebouwd vanwege aangewakkerde angst voor kernafval en enkele ongelukken. Er kwam publiek verzet. De glans ging eraf.

Er zijn nu wereldwijd ongeveer 425 werkende kernrectoren waarvan de meeste nog stammen uit die tijd.

De bouw van een kerncentrale duurde in de beginperiode pakweg vijf jaar. Dat is dus alleen de bouwperiode. De benodigde veiligheid en risico-analyses voor de Atomic Energy Commission (nu Nuclear Regulatory Commission) werden binnen enkele maanden gemaakt, waarna vlot een licentie werd verleend. Dat traject was zeer kort.

De meeste reactoren werden in serie gebouwd en uitgerust met standaard koelcircuits waarin geen designveranderingen meer werden aangebracht. Kernreactoren zijn betrouwbaar en hebben een bewezen lange levensduur van zestig jaar of meer. Het financiële rendement is daardoor vergelijkbaar met dat van windmolens en zonneparken.

Verbeterde veiligheidsvoorzieningen

De huidige kernreactoren zijn alle wederom PWR’s met vele verbeterde veiligheidsvoorzieningen. Enkele designs overheersen de markt, de AP1000 van Westinghouse, de EPR van EDF/Areva, de APR 1400 uit Korea en nog enkele. De elektrisch aangedreven veiligheden zijn vaak vervangen door enorme stortbakken met een borium-oplossing, waarbij de inhoud van die bakken met behulp van gravitatiekracht de kernsplijting stopt bij serieuze calamiteiten. Uitval van elektriciteit en pompen, zoals in Fukushima, hebben dan geen effect meer op de veiligheid.

Andere veiligheidsverbeteringen zijn ‘core catchers’, voor het opvangen van een eventueel smeltende kern na een ongeluk. Een moderne PWR is absoluut veilig.

Het bouwtraject van enkele ‘first-of-a-kind’ moderne centrales is veel langer dan vijftig jaar geleden en duurt soms meer dan tien jaar. Het vergunningtraject is veel langer en bovendien gaan sommige van die reactoren door een reeks van vertragende design-veranderingen tijdens de bouw. Dit betekent dat telkens weer een nieuwe licentie moet worden verkregen voor die veranderingen, met de nodige bouwstops als gevolg. Voor financiële efficiency en korte bouwtijden moet je standaard eenheden ontwerpen, waaraan niet meer wordt gesleuteld. Voor verdere kostenreductie moeten ze ook in serie worden gebouwd.

Als we het Energieakkoord overeind willen houden, zal kernenergie weer nodig zijn.

Tot de jaren tachtig werden er zo’n 25 kernreactoren per jaar gebouwd

Lees het interview met milieu-activist Michael Shellenberger: ‘Zonder kernenergie red je het niet’

Het echte bouwen duurt nog steeds niet meer dan pakweg vier of vijf jaar. En de kapitaal- en bedrijfskosten zijn vergelijkbaar met die voor zonne- of windenergie. Dit, gezien de bewezen lange levensduur van kerncentrales.

Westinghouse bouwt nog een aantal reactoren in de Verenigde Staten, China en enkele andere landen, en onderhandelt nog op vele plaatsen over nieuwe aanbestedingen. Ook EDF/Areva, KEPCO en andere bedrijven doen hetzelfde. Maar de hausse van de jaren zestig en zeventig zal pas terugkeren als blijkt dat zonne- en windenergie niet toereikend zijn voor de beoogde CO2-reductie.

Vertragingen en kostenoverschrijdingen

Enkele grote projecten zijn bekend door hun enorme vertragingen en kostenoverschrijdingen. Denk aan Flamanville (Frankrijk), Hinkley Point (Engeland) en Olkiluoto (Finland). Dat is niet bevoordelijk voor de populariteit van kerncentrales.

Lees het interview met Frans Timmermans waarin hij zich uitspreekt over kernenergie: ‘Ik mag claimen dat ik nooit iemand naar de mond praat’ 

Hierdoor krijgen mensen als eurocommissaris Frans Timmermans (leraar Franse taal en letterkunde) de kans om zich tegen kernenergie uit te spreken. Ook worden zo subsidies die wel worden verleend voor windmolens, zonne-energie en het verstoken van hout in kolencentrales, onthouden aan kernenergie. Toen de Duitse Angela Merkel moest worden herkozen als bondskanselier moest ze opboksen tegen de Groenen en verzon ze een list; het sluiten van alle Duitse kerncentrales per 2022. Dat hadden bruinkoolcentrales moeten zijn en geen kerncentrales.

De tegenwerking is zo groot dat kernenergie voorlopig maar een beperkte toekomst heeft in Europa en de Verenigde Staten. Dat is anders in China, India, Afrika en nog een paar locaties, waar het thema kernenergie minder beladen is.

Wind- en zonneparken kunnen niet voldoen aan energiebehoefte

Een kentering zal plaatshebben als zal blijken dat je heel Europa en de Noordzee moet vol bouwen met wind- en zonneparken om maar enigszins aan vervanging van fossiele brandstof te voldoen, nog afgezien van de massaal groeiende elektriciteitsbehoefte voor elektrisch vervoer en warmtepompen. De bevolking zal in opstand komen als ze gaat inzien dat de leefomgeving totaal wordt verwoest. Dit is al enige tijd gaande, maar de verwoesting moet nog erger, zichtbaarder en voelbaarder worden voordat de bevolking echt in opstand komt en er een verandering in denkwijze gaat plaatshebben.

Lees ook dit coververhaal: Alles wat u wilt weten over kernenergie in 64 vragen 

De meest geschikte locaties voor kerncentrales in Nederland liggen aan open water voor het afvoeren van restwarmte en zijn in de buurt van het 380 kilovolt koppelnet. Daarmee kom je uit bij de omgeving van Delfzijl, de Maasvlakte en Borssele. Elk met twee of drie eenheden van 1300-1700 Mw zal op de lange termijn voor de Nederlandse behoefte toereikend zijn. Landschap verstorende zonneparken kun je dan afschaffen, evenals windmolens op land. Zonnepanelen op daken en  windmolens op zee kunnen blijven.

Kernfusie

We sleutelen al tientallen jaren aan kernfusie met als verst gevorderd project, ITER in Zuid-Frankrijk. Dit miljardenproject moet in een langzaam tempo opstarten vanaf 2025 met productie in 2035. Dit is een experimentele reactor. Hij is ontworpen om voor periodes van pakweg 10 minuten 500 megawatt bruto te leveren. In de buurt van de ITER wordt een continue producerende DEMO-reactor gebouwd met productie in 2060. Er zijn nog enkele andere, veelbelovende kernfusieprojecten gaande in Japan en China. Kernfusie is een echte game changer, heeft nauwelijks afval en de grondstoffen, deuterium ( in water) en lithium zijn voldoende voorradig. We moeten echter vaststellen dat een veilige commerciële toepassing pas aan het eind van deze eeuw kan worden gerealiseerd. Een bijdrage aan ons huidige probleem is het niet. Bovendien moeten ze dan nog massaal worden gebouwd om enig soelaas te bieden. En in de tussentijd moeten we ook leven.

Lees meer over thorium als bron van nucleaire energie: Deze vorm van kernenergie heeft de toekomst

Thoriumreactoren

Ik heb bewondering voor de vasthoudendheid van professor Jan Leen Kloosterman met zijn niet-aflatende enthousiaste onderzoek naar de thoriumreactor in Delft. Ook in China, India en enkele andere landen is diepgaand onderzoek gaande. Er is voldoende thorium aanwezig in de wereld om dit eeuwen vol te houden. Een thoriumreactor heeft vele materiaal- en veiligheidsaspecten. Het ontwerpen van een veilige, commerciële thoriumreactor zal nog vele tientallen jaren vergen. We zullen nog lang in de experimentele fase blijven.

Er staan nog vele blunders met geldverslindende projecten te wachten

De wereld zal nog vele blunders begaan met geldverslindende duurzame energie-experimenten, voordat er een allesomvattend en aanvaardbaar energieplan wordt gerealiseerd. Met de lage energiedichtheid van de wind en zon en met biomassa redden we het niet. Waterstof is slechts een energiedrager, geen energiebron en het moet dus met elektriciteit worden gemaakt. Conventionele PWR’s zullen er wel weer massaal komen, maar voor we het licht zien, moeten de beperkingen van zon, wind en biomassa nog verder zichtbaar worden. Dat zal pas tussen 2030 en 2040 plaatshebben. Verder zal de massale bouw van kolencentrales in China, Afrika en andere landen nog veel roet in het eten gooien. Er is een goede toekomst voor thoriumreactoren vanaf 2060. Commerciële kernfusiereactoren zijn pas aan het eind van deze eeuw haalbaar.

Elsevier