Kernenergie is een relatief schone vorm van energie, waarbij geen directe CO2 vrijkomt. Wel blijft er sterk radioactief afval over en komt er veel CO2 vrij bij de bouw van een kerncentrale en de winning van Uranium. Een ‘schoner’ alternatief voor kernenergie is Thorium energie.
Wat is kernenergie?
Kernenergie ontstaat door het splijten van atoomkernen van het erts Uranium. Doordat Uranium een onstabiele atoomkern heeft, deelt deze zich bij het splijten. Tijdens de splitsing komt veel energie vrij, die vervolgens andere atoomkernen weer aanzet tot splijting. Een kerncentrale houdt dit proces onder controle.
Hoe werkt kernenergie?
Het splitsen van atoomkernen gebeurt in zogenaamde splijtstofstaven van Uraniumoxide. Deze liggen in een reactorbad, gevuld met water. Dit water neemt de warmte op die vrijkomt bij de kernsplitsing. Het water bereikt hierdoor het kookpunt, waardoor er stoom vrijkomt. Dit stoom drijft turbines aan die uiteindelijk elektriciteit produceren. Voor het opwekken van elektriciteit uit kernenergie is dus de grondstof Uranium enorm belangrijk.
Uranium
Uranium is een goedkope grondstof en komt overal ter wereld voor in rotsen, bodem en water, maar is niet hernieuwbaar. Een kilogram Uranium levert bijna 23 miljoen kWh aan elektriciteit op. Voldoende voor een jaar elektriciteitsverbruik van 7000 huishoudens. Kazachstan is de grootste producent van Uranium (42%) ter wereld, gevolgd door Canada (13%) en Australië (12%). Voor de komende decennia is er nog voldoende Uranium beschikbaar. Dit komt omdat het aantal gebouwde kerncentrales in de jaren 80 achterbleef bij de verwachting. Als deze verwachting wel zou zijn gehaald, dan was de Uraniumvoorraad al snel uitgeput zijn. Op dit moment is de voorraad zo’n 6 miljoen ton. Australië kent verreweg de grootste voorraad Uranium.
Radioactief afval
Een kerncentrale produceert jaarlijks enkele tonnen hoogradioactief afval. Dit afval is levensgevaarlijk en vormt een groot gezondheidsrisico voor mensen. Zo’n 96 procent is eenmalig opnieuw te gebruiken door opwerking. Hierna is het hoogradioactieve afval waardeloos en is veilige ondergrondse opslag voor minimaal 100.000 jaren noodzakelijk. Tot op heden is er nog nergens ter wereld een plek waar dit gebeurt. Het Nederlandse afval afkomstig uit kerncentrale Borssele bewaren we in een gebouw in Vlissingen.
Kernramp Tjsernobyl
Op 26 april ontplofte de kernreactor nummer 4 door menselijk falen bij een test in de kerncentrale. Uiteindelijk werd door een ontploffing, het dak van de kernreactor geblazen, waardoor er een radioactieve wolk vrijkwam. Pas na 24 uur kwam evacuatie op gang. Zweedse onderzoekers ontdekten de radioactieve wolk, voordat Russische autoriteiten hier melding van maakten, die langs heel Europa dreef. In Nederland werd tijdens deze periode een aantal voorzorgsmaatregelen genomen.
Tijdens de explosie kwamen 31 mensen om het leven. In 2006 kwam uit onderzoek van de World Health Organisation (WHO) en Verenigde Naties (VN) naar voren dat ongeveer 600.000 mensen aan de hoogste stralingsdosis zijn blootgesteld. Naar schatting zijn 4000 mensen hiervan overleden. Van de 6,8 miljoen mensen die zijn blootgesteld aan een gemiddelde stralingsdosis is berekend dat er naar verwachting ongeveer 5000 mensen overlijden. Een rapport van Greenpeace (uit 2006) bracht andere cijfers naar voren. Zij onderzochten dat het aantal overledenen ten gevolge van de ramp op 93.000 ligt en zal stijgen naar 200.000.
Kernramp Fukushima
Door een aardbeving werden de drie operationele kernreactoren stilgelegd. De aardbeving had het elektriciteitsnet dusdanig beschadigd dat de koelpompen op noodgeneratoren draaiden. Deze werden door de vloedgolven echter onbruikbaar. Noodaccu’s waren het laatste redmiddel, maar deze waren slechts voor een tijdelijke periode. Het elektriciteitsnet was niet op tijd hersteld, waardoor er in de reactoren een kernsmelting ontstond met daarbij een aantal ontploffingen. Door een reeks van gebeurtenissen kwam er straling vrij. Er werden direct tijdens of na de ramp geen sterfgevallen of gewonden geconstateerd. Hedendaags worden er rondom Fukushima wel steeds vaker gevallen van straling-gerelateerde ziekten geconstateerd.
Overzicht kernrampen wereldwijd
Plutonium en kernwapens
Tijdens het produceren van kernenergie, ontstaat ook Plutonium. Met Plutonium maken een aantal landen kernwapens, wat andere landen erg huiverig maakt voor kernenergie. Rusland en de Verenigde Staten hebben veruit de hoogste voorraad kernwapens in de wereld. Sinds 21 januari 2021 is er een verbod op kernwapens van kracht onder het internationaal recht. Het Verdrag inzake het verbod op kernwapens (TPNW) ging op deze datum van kracht door de benodigde ratificatie van 50 landen. Nederland en veel andere EU landen zitten hier niet bij.
Voorraad kernwapens wereldwijd
Kernfusie
Kernfusie is het opwekken van energie door de kern van een atoom te veranderen. Deze techniek vindt van nature plaats in de zon. Bij kernfusie smelten de atoomkernen van Deuterium en Titrium samen, waardoor energie ontstaat. De grondstof Deuterium is ruimschoots beschikbaar, maar Titrium moet gemaakt worden in een centrale. Frankrijk bouwt op dit moment een experimentele kernfusiereactor (ITER). Na het voltooien van de bouw is er meer onderzoek mogelijk naar het vermogen een kernfusiereactie levert.
Kernfusie reactor in aanbouw
Kernenergie in Nederland
In Nederland staat dus één kerncentrale. De Kerncentrale Borssele is opgeleverd in 1973 en wordt uiterlijk 2033 afgebroken. De kerncentrale heeft een productievermogen van 485 Megawatt. De elektriciteitsproductie uit kernenergie is vrij stabiel sinds 2000 en ligt eigenlijk altijd rond de 4 miljoen MWh per jaar. De afgelopen 40 jaar ligt het aandeel kernenergie binnen de elektriciteitsproductie tussen de 3 en 4 procent.
Productie wereldwijd
11 procent van de wereldwijde elektriciteitsproductie komt uit kernenergie. De Verenigde Staten produceert de meeste kernenergie (805 TWh).
Kerncentrales
De meeste actieve kerncentrales staan in de Verenigde Staten (98), Frankrijk (58), China (48), Japan (33) en Rusland (38). Nederland heeft sinds 1973 in Borssele 1 operationele kerncentrale die in 2033 haar deuren sluit. Kerncentrales hebben een geschatte technische levensduur van 25 tot 40 jaar. De komende 10 jaren bouwt China nog 11 kerncentrales erbij. Rusland, Zuid-Korea, India gaan er 4 bijbouwen. De Verenigde Arabische Emiraten, Bangladesh, Wit-Rusland en Turkije zijn landen die nu nog geen kerncentrales hebben, maar er wel een aantal hebben gepland.
