Kernenergie als redder van het klimaat? Top in Brussel onderzoekt hoe de nucleaire sector die belofte kan inlossen

Een nucleaire top op de Heizel, vlak bij het Atomium. Dat is natuurlijk geen toeval. Het Atomium is een overblijfsel van de wereldexpo uit 1958. De 9 bollen van een uitvergroot ijzerkristal waren een ode aan het nieuwe nucleaire tijdperk.

Dat zou door de kracht van de kernsplitsing een schier eindeloze bron van energie opleveren, genoeg om de hele planeet te voorzien van stroom, zo beweerden de voorstanders. Atoombommen waren weliswaar verschrikkelijke wapens, maar wogen niet op tegen de vele voordelen van de nieuwe kernwetenschap.

Nu, ruim 60 jaar later, is er van dat vooruitgangsoptimisme niet zoveel meer overgebleven. De hoogdagen van de nucleaire sector liggen al tientallen jaren achter ons. In de jaren ’70 en ’80 kende kernenergie een enorme groei, met jaren waarin er tot 40 nieuwe kernreactoren over de hele wereld werden bijgebouwd. Tot de kernrampen van Harrisburg en Tsjernobyl zand in de nucleaire motor kwamen strooien.

Net toen de sector een kans op een wedergeboorte zag als ‘klimaatvriendelijke’ energiebron, kwam daar de ramp in Fukushima bovenop. Vragen over de veiligheid, de mogelijk ongecontroleerde verspreiding van splijtstoffen waarmee kernwapens kunnen worden gemaakt en de berging van het nucleaire afval zorgden opnieuw voor een stevige knauw in de prille heropstanding van de kernenergie.

Maar toch krabbelde de sector opnieuw overeind: vooral het feit dat kernenergie een heel klimaatvriendelijke energiebron is, gaf daarbij de doorslag. Dat is ook de kernboodschap van de nucleaire top in Brussel: zonder kernenergie halen we onze klimaatdoelstellingen niet. We moeten alles uit de kast halen om de dreigende opwarming van onze planeet af te remmen. We kunnen ons niet meer de luxe van ideologische debatten permitteren: het zal én groene energie én kernenergie samen zijn, of het zal niet zijn. 

In het slotakkoord van de recente klimaattop in Dubai werd kernenergie expliciet vermeld als een alternatieve, klimaatvriendelijke energiebron. Bovendien engageerden 20 landen zich voor een verdrievoudiging van de nucleaire energie tegen 2050. Daarbij onder meer Frankrijk, Nederland, Groot-Brittannië, Zweden, Finland en Polen. Maar niet België. Dat ondertekende het akkoord niet.

Toch stond onze premier helemaal centraal op de foto van de twintig ondertekenaars. Een verdrievoudiging van kernenergie in ons land kan nu nog niet, aldus De Croo. Maar een verlenging van onze twee overblijvende reactoren van 10 naar 20 jaar wél. Dat leidde tot grote woede van Groen en Ecolo. Het officiële standpunt van België is immers dat de 2 jongste kernreactoren met 10 en geen 20 jaar worden verlengd en dat er geen nieuwe commerciële reactoren bijkomen.  

Steile ambities dus, daar in Dubai. Maar dat kan niet zonder de sector zelf natuurlijk, die die torenhoge beloften moet waarmaken. Want kernenergie tekent momenteel voor amper 10 procent van de elektriciteitsproductie in de wereld. Als je dat tegen 2050 wil verdrievoudigen moet er een ongezien tandje worden bijgeschakeld: de komende decennia zullen er dan jaarlijks meer kernreactoren moeten bijkomen dan ooit in het verleden is gebeurd.

Om het doel te bereiken, wil de sector 3 paden bewandelen: het verlengen van de bestaande kernreactoren, de bouw van nieuwe reactoren van de zogenaamde 3e generatie en het onderzoek naar reactoren van de 4e generatie. Dat zijn nieuwe types kleinere, modulaire reactoren, die in serie zouden kunnen worden gemaakt en ook het bestaande kernafval zouden kunnen recycleren.

Toen in de jaren 60, 70 en 80 de kernenergiesector op zijn toppunt zat, gingen de bouwers van kerncentrales ervan uit dat een reactor 30 à 40 jaar zou meegaan. Nadien zou hij versleten zijn en uit veiligheidsoverwegingen best worden afgebroken.

Maar na verloop van tijd bleek dat de stalen kernreactorkuipen het langer volhielden dan verwacht. Al gauw begonnen verschillende uitbaters de levensduur van hun reactoren te verlengen, aanvankelijk met 10 jaar, toen met 20, intussen is er zelfs sprake van verlengingen met 40 jaar.

Dat gebeurt natuurlijk niet zomaar: vooraleer een exploitant zijn reactor mag verlengen, moet hij aan een grondig veiligheidsonderzoek worden onderworpen. Kernvraag daarbij is: in welke staat is het kernreactorvat zelf? Dat vormt het hart van de reactor. Als daar schade aan is, is de reactor onherroepelijk verloren: dan moet hij dicht.

Al de andere onderdelen van een kerncentrale kunnen in principe vervangen worden. Maar dat kost ook geld: een verlenging moet dan ook vooral financieel haalbaar zijn. En dat is niet altijd het geval.

Zo draait de oudste nog werkende kernreactor van Europa, Besnau 1 in Zwitserland, nu al bijna 55 jaar onverstoorbaar voort. Elke 10 jaar wordt hij aan een grondig onderzoek onderworpen om dan nog eens tien jaar te worden verlengd. Maar de Mühleberg-reactor, ook een Zwitser en 3 jaar jonger dan Besnau 1, werd al in 2019 stilgelegd. Niet omdat hij niet meer veilig zou zijn, maar omdat hij te duur was geworden.  Ook in de VS gingen al meerdere reactoren dicht om economische redenen.

Maar andere reactoren worden dus wel verlengd. Voor de meeste komt er tegenwoordig 20 jaar bij. In de Verenigde Staten bijvoorbeeld hebben 87 van de 92 reactoren al een levensduurverlenging gekregen tot 60 jaar. Meerdere uitbaters in de VS hebben zelfs al aanvragen ingediend om 80 jaar te mogen draaien. Dichter bij huis, vlak over de grens in het Nederlandse Borssele is de enige commerciële kernreactor van Nederland al met 20 jaar verlengd. Borssele zal al minstens tot 2033 stroom leveren. Maar ook daar ligt al een extra verlenging op tafel.

Ook bij ons zijn onze 3 oudste kernreactoren al in 2015 met tien jaar verlengd. En vorig jaar kwam er ook een akkoord om onze twee jongste kernreactoren Doel 4 en Tihange 3 10 jaar langer tot 2035 te laten draaien. Premier De Croo komt er nu openlijk voor uit om er nog eens 10 jaar bij te doen. Zeer tot onvrede van zijn groene coalitiepartners, die alle kernreactoren het liefst zo snel mogelijk zien verdwijnen.

Bestaande kernreactoren verlengen is zonder enige twijfel de goedkoopste manier om kernenergie in de markt te houden. Verlengde kerncentrales kunnen stroom tegen een redelijke prijs leveren. Maar toch vindt Engie zo’n verlenging nog altijd risicovol. Het heeft dan ook een gegarandeerde prijs gevraagd voor de stroom die de 2 kernreactoren zullen leveren. Het zal die prijs ook krijgen.

Een kernreactor die wordt verlengd, wordt overigens ook nog beter voor het klimaat, zo bleek uit een studie uit 2021 van UNECE, de economische poot van de VN in Europa. Het wordt zelfs de beste klimaatvriendelijke energietechnologie.

Maar door de levensduur van het bestaande kernenergiepark te verlengen heb je nog altijd geen nieuwe kernreactoren, natuurlijk. Om een verdrievoudiging tegen 2050 te krijgen moeten er tientallen per jaar bijkomen. En dan ligt het plaatje helemaal anders. 

Nieuwe kernreactoren bouwen: in West-Europa proberen ze het al jaren. Het resultaat oogt heel pover. Sinds het begin van deze eeuw is er in West-Europa welgeteld 1 commerciële kernreactor bijgekomen, in Olkiluoto in Finland. Aan de reactor werd 18 jaar gewerkt. Dat is maar liefst 14 jaar langer dan oorspronkelijk gepland. De kosten liepen op van 3 naar ruim 11 miljard euro. En zelfs die 11 miljard euro blijft omstreden: mogelijk is het project nog veel duurder.

Olkiluoto is een Frans concept, een zogenaamde EPR, een reactor van de 3e generatie. Heel groot: hij heeft een vermogen van 1.600 MW (onze grootste kernreactoren zijn een dikke 1.000 MW) en is veiliger dan de 2e generatie: zo is een EPR uitgerust met een systeem dat bij een kernsmelting de gesmolten reactorkern kan opvangen, zodat die niet door zijn funderingen heen kan branden. Maar het project kende dus onnoemelijk veel problemen.

Dat is overigens ook het geval met de 2e EPR die in West-Europa wordt gebouwd, in het Normandische Franse kustdorpje Flamanville. Gestart in 2007 met een oorspronkelijke kost van 3,3 miljard en geplande voltooiing in 2012, is het project volledig ontspoord. De reactor is 17 jaar na de eerstesteenlegging nog altijd niet klaar, de kosten zijn opgelopen tot meer dan 13 miljard en nog is het einde niet in zicht.

Het derde EPR-project in het Britse Hinkley Point dreigt een al even groot fiasco te worden. In Hinkley Point worden twee reactoren gebouwd, maar ook hier gaan de kosten met miljarden naar omhoog en schuift de einddatum van de bouw almaar op.

Toch worden er elders in de wereld nog grote kernreactoren gebouwd. Volgens het IAEA zijn dat er momenteel 57. Het leeuwenaandeel in China: daar staan maar liefst 23 kernreactoren in de steigers. Daarbij ook reactoren van het EPR-type. De meest recente Chinese kernreactor werd in oktober vorig jaar commercieel in gebruik genomen: hij was op 7 jaar klaar.

Maar het is wel duidelijk dat de bouw van grote monsterreactoren van de zogenaamde derde generatie helemaal niet vlot loopt. Mogelijk zijn ze ook al voorbijgestreefd. Er is nood aan kleinere reactoren die flexibel kunnen aan- en uitgezet worden wanneer er te weinig of te veel wind- en zonne-energie is. Dan praten we over reactoren van de vierde generatie: de zogenaamde SMR’s of small modular reactors. Maar die zijn meestal nog toekomstmuziek.

Die SMR’s zouden de toekomst van de kernenergie moeten veiligstellen. Ze zijn veel kleiner dan de EPR’s: vijf tot tien keer om precies te zijn. Het gaat typisch om reactoren die tussen de 150 à 300 MW aan stroom kunnen leveren. Je kan ze ook in serie naast mekaar zetten en apart aan- en uitzetten: dan heb je telkens 150 MW meer of minder stroom. Dat maakt ze aantrekkelijker om op de wispelturige wind- en zonne-energie in te spelen.

Bedoeling is om ze ook in serie te gaan maken, zodat ze als het ware in massaproductie van de band kunnen rollen. Dat zou de kosten enorm verminderen, is de redenering.

Last but not least: de SMR's zouden ook veel veiliger zijn dan de huidige kernreactoren. Een kernsmelting is niet meer mogelijk. Bovendien zouden ze ook kunnen draaien op gerecycleerd kernafval van de oude reactoren. Ze "verbranden" gewoon het afval opnieuw. Wat er dan nog aan afval overblijft zou ook veel minder lang schadelijk radioactief blijven. Geen 300.000 jaar zoals sommige afvalproducten nu, maar amper 300 jaar. Tenminste, dat is toch wat de nucleaire specialisten beweren.

Wanneer we naar echt vernieuwende modellen kijken, moeten we naar de tekentafel. Volgens het Internationaal Atoomenergie Agentschap lagen er in 2022 al meer dan 80 ontwerpen klaar: reactoren op koelwater, reactoren op gekoelde gassen en reactoren die vloeibare metalen (zoals lood) gebruiken als koelstof.

Het gaat over een wirwar van ideeën en concepten, meestal nog in studiefase, een paar in ontwerp. Twee reactoren worden worden al “commercieel” gebruikt: een Russisch watergekoeld model en een Chinese gasgekoelde kleine reactor. Maar die 2 draaien niet op de vernieuwende supertechnologieën die de nucleaire sector voorspiegelt.

Bovendien bereiken ze nog helemaal niet de betrouwbaarheid van de huidige kernreactoren: ze zouden tot 70 procent van de tijd uitliggen door technische problemen.

Bij de 80 ontwerpen is er vorig jaar ook nog de Belgische SMR bijgekomen. In mei 2022 kreeg het Studiecentrum voor Kernenergie (SCK) 100 miljoen euro toegeschoven voor onderzoek naar een kleine modulaire reactor.

Een op het eerste gezicht merkwaardige investering. Nieuwe commerciële reactoren uitbaten, mag immers niet meer volgens de wet op de kernuitstap, maar onderzoek naar nieuwe commerciële reactoren wel.

Bovendien: een totaal nieuwe kleine modulaire reactor ontwikkelen én met die reactor nog de wereld veroveren wanneer er wereldwijd al meer dan 80 ontwerpen op tafel liggen, dat is echt een mission impossible, zo realiseerden ze zich bij het SCK.

Dus zochten ze partners. Die vonden ze ook. Roemeense en Italiaanse onderzoekers én de Amerikaanse nucleaire reus Westinghouse. Een bedrijf met een reputatie, een van de pioniers in de kernenergie. Het bouwde in 1957 al een eerste kernreactor en zou naar eigen zeggen wereldwijd meer dan 100 commerciële kernreactoren hebben gebouwd en ontwikkeld.  Ook in België: 4 van onze 7 kernreactoren zijn mee gebouwd door Westinghouse. Overal in de wereld staan er kernreactoren van het Amerikaanse bedrijf. 

Nu had Westinghouse al een ontwerp liggen voor een kleine modulaire reactor op gesmolten lood. En het SCK was al bezig met een andere onderzoeksreactor die ook op onder meer gesmolten lood zou draaien. Een win-win. Het SCK kon instappen in een concept voor een SMR. En Westinghouse zag ineens zijn kans om zijn SMR te financieren met de 100 miljoen die België had klaarliggen. Samen met de Italiaanse en Roemeense partners bracht Westinghouse nog 75 miljoen euro in. België is de grootste geldschieter, maar de zogenaamde Belgische nucleaire reactor is dus eigenlijk een Amerikaanse.

Het SCK bevestigt: de reactor die ze zullen ontwikkelen is voor het grootste deel gebaseerd op de plannen van Westinghouse. We financieren met ons belastinggeld dus eigenlijk een product van een Amerikaans bedrijf.

Daarmee zitten we wel niet meer in de staart van het SMR-peloton, maar ergens in het midden. Dat is al beter dan met jaren achterstand en van helemaal niets te moeten beginnen. Maar zelfs met die betere positie is het lang niet zeker dat de Amerikaans-Belgische reactor de race om de populairste SMR wint.

Het is overigens voor zowat alle projecten onduidelijk wie de race gaat winnen. De eerste proefprojecten blijken veel duurder dan verwacht, de ontwikkelingstijden lopen op. Zo is een geplande centrale van het Amerikaanse Nuscale vorig jaar afgevoerd omdat ze te duur was geworden.

Het blijft dan ook de vraag of de nucleaire sector erin zal slagen snel een veilige, flexibele en kostenefficiënte reactor te ontwikkelen die we tijdig kunnen inzetten in de strijd tegen de klimaatopwarming.

Voor de Bond Beter Leefmilieu en Greenpeace, die samen met andere anti-nucleaire ngo's een aparte alternatieve nucleaire top houden, is het antwoord duidelijk: de verdrievoudiging van de nucleaire energie tegen 2050 is een sprookje.

Anderzijds: in tijden van nood kunnen wetenschappelijke ontwikkelingen reuzensprongen maken. En de klimaatopwarming doet de nood aan nieuwe CO2-vrije technologieën almaar groeien. Mogelijk kan de nucleaire sector toch een deeltje van de oplossing bieden. Daar is geld voor nodig én tijd. Maar vooral van dat laatste hebben we misschien niet genoeg meer.