Thorium ANEEL

Al decennia lang wordt de kernenergiesector beschouwd als het zwarte schaap van de alternatieve energiemarkt. Maar onlangs heeft de sector de steun gekregen van de regering-Trump, die $ 1,5 miljard overheidssteun heeft aangevraagd voor de Amerikaanse uraniumindustrie in een poging voldoende federale voorraden te creëren voor nationale veiligheidsdoeleinden.

Kernenergie kan zich echter veel beter op de kaart zetten met het vervangen van uranium door thorium in kernreactoren. Met thorium wordt er meer energie en minder afval geproduceerd dan bij uranium. Thorium is bestand tegen een meltdown, heeft geen bijproducten waar nucleaire wapens van gemaakt kunnen worden en kan zelfs oude plutoniumvoorraden consumeren.

Het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE), het Nuclear Engineering & Science Center in Texas A&M en het Idaho National Laboratory (INL) werken samen met het in Chicago gevestigde Clean Core Thorium Energy (CCTE). Zij hebben een ​​nieuwe op thorium gebaseerde nucleaire brandstof ontwikkeld, ANEEL genoemd. ANEEL, wat een afkorting is van “Advanced Nuclear Energy for Enriched Life”, is een gepatenteerde combinatie van thorium en “High Assay Low Enriched Uranium” (HALEU) die hoopt enkele van de meest hardnekkige problemen op te lossen, waaronder hoge kosten en giftig afval.

ANEEL kan worden gebruikt in traditionele kokendwater- en drukwaterreactoren, maar presteert het beste bij gebruik in zwaarwaterreactoren. Belangrijker is dat ANEEL-reactoren veel sneller kunnen worden ingezet dan uraniumreactoren.

Een belangrijk voordeel van ANEEL ten opzichte van uranium is dat het een veel hogere verbrandingssnelheid kan bereiken van 55.000 MWd / T (megawatt-dag per ton brandstof). Dit in vergelijking met 7.000 MWd / T voor natuurlijke uraniumbrandstof die wordt gebruikt in waterreactoren. Hierdoor kan de brandstof veel langer in de reactoren blijven, wat betekent dat er veel langere intervallen zijn tussen stilleggingen om bij te tanken. De Kaiga Unit-1 in India en de PHWR-eenheid in Darlington in Canada hebben bijvoorbeeld de wereldrecords voor ononderbroken operaties op respectievelijk 962 dagen en 963 dagen.

De op thorium gebaseerde brandstof heeft ook andere belangrijke voordelen. Eén van de grootste is dat een veel hogere brandstofverbranding het plutoniumafval met meer dan 80% vermindert. Plutonium heeft een kortere halfwaardetijd van ongeveer 24.000 jaar in vergelijking met de halfwaardetijd van uranium-235 van iets meer dan 700 miljoen jaar. Plutonium is zeer giftig, zelfs in kleine doses, wat kan leiden tot stralingsziekte en kanker. Verder heeft thorium een lagere bedrijfstemperatuur en een hoger smeltpunt dan natuurlijk uranium, waardoor het inherent veiliger en beter bestand is tegen kernsmeltingen.

De verkrijgbaarheid van de grondstof thorium is ook behoorlijk indrukwekkend. Er is meer dan tweemaal zoveel thorium in de aardkorst dan uranium; In India komt thorium 4x meer voor dan uranium. Het kan ook net als uranium uit zeewater worden gewonnen, waardoor het bijna onuitputtelijk is.

ANEEL zou binnenkort de brandstof bij uitstek kunnen worden voor landen die CANDU- (Canada Deuterium Uranium) en PHWR-reactoren (Pressurized Heavy Water Reactor) exploiteren, zoals China, India, Argentinië, Pakistan, Zuid-Korea en Roemenië. Deze reactoren worden gekoeld en gemodereerd met zwaar water onder druk. Nog eens 50 landen (voornamelijk ontwikkelingslanden) zijn ofwel begonnen met nucleaire programma’s of hebben belangstelling getoond om dit in de nabije toekomst te lanceren. In totaal kunnen slechts ongeveer 50 van de 440 bestaande kernreactoren ter wereld worden aangedreven met deze nieuwe brandstof.

Kernenergie beleeft weer een soort mini-renaissance. Inmiddels hebben de alternatieve energiebronnen als zon en wind bewezen onbetrouwbaar en duur te zijn. Kernenergie is heeft een serieuze voorsprong op wind- en zonne-energie die aan de onderkant van het betrouwbaarheidsspectrum staan.

Ondertussen heeft Unite, de grootste vakbond van Groot-Brittannië en Ierland, de oproep van de Nuclear Industry Association (NIA) van het VK voor enorme nucleaire investeringen gesteund door te zeggen dat uitgebreide investeringen in de nucleaire industrie nodig zullen zijn om de post-pandemische economie van het VK op gang te brengen en tegelijkertijd te voldoen om de industrie tegen 2050 CO2-vrij te maken.

Gezien de mediahetze en het subsidieverdienmodel (voor wind en zon) blijft het echter twijfelachtig of kernenergie in de Verenigde Staten echt een belangrijke comeback kan maken. Maar als het in de thuismarkt niet doorzet dan heeft de VS toch een markt klaar voor hun nieuwe thoriumbrandstof. Omdat het met niet minder dan 48 landen bilaterale nucleaire verdragen heeft ondertekend – waaronder de 1-2-3-overeenkomst – met betrekking tot veiligheid, non-proliferatie van wapens en nucleair materiaal.

Bron: Safehaven