ITER complex oktober 2021.
Een bijdrage van Ap Cloosterman.
De regisseurs, die vanuit de onlangs afgetreden Overheid betrokken zijn geweest bij de totstandkoming van het Klimaatakkoord (2019) hebben bijna allemaal, behalve de heer Ed Nijpels, het hazenpad gekozen.
Zij zijn er verantwoordelijk voor, dat professionals en wetenschappers op het gebied van kernenergie op ondemocratische wijze bij de klimaattafels zijn geweerd.
Nu, drie jaar verder, zijn er honderden miljarden Euro’s verkwanseld aan werkzaamheden door Rijks- en Gemeenteambtenaren, consultancy bureaus, voorlichtingen, het optuigen van 30 RES-organisaties, organiseren van bijeenkomsten voor burgers en het samenstellen van ongeldige MER-rapporten.
Het aantal protesterende burgers tegen het plaatsen van windturbines en het verplicht “van het gas afgaan” is enorm toegenomen, maar de Overheid dramt toch met geweld door. Drie jaar lang is er voor gewaarschuwd, dat het never en nooit met windturbines en zonnepanelen zal lukken om aan de energievraag te voldoen en op die manier een halt toe te roepen aan het gebruik van fossiele brandstoffen en het tegengaan van het vernietigen van zuurstof producerende en klimaat regelende bossen.
Nu we te maken hebben met enorme tegenslagen en problemen, zoals COVID, hoge ziektecijfers, dreigende aardgastekorten, gevolgen van aardbevingen, personeelstekorten in de zorg, onderwijs en de politie organisatie, de kinderopvangtoeslagaffaire, box-3 renteheffing, stijgende energieprijzen en een torenhoge inflatie moet Barbertje (lees: de burger) hangen.
Eindelijk gaat de Overheid door de knieën en staat zij de bouw van twee kerncentrales toe: veel te laat en veel te weinig! Ik vrees dat er weinig van terecht zal komen met een klimaatminister, die vóór zijn aanstelling nog faliekant tegen kernenergie was. Je zou toch verwachten, dat de Overheid zich nu tot het uiterste zal inspannen om de burger te informeren over kernenergie. Niets van dit alles!
Hoewel het mijn taak niet is, probeer ik de burger met dit artikel toch enigszins wegwijs te maken.
Inleiding
Materie is opgebouwd uit moleculen en dit zijn verbindingen van atomen. Een molecuul is het kleinste deeltje van een stof waarvan de eigenschappen nog steeds identiek zijn aan de stof zelf. Een molecuul is opgebouwd uit meerdere dezelfde atomen of uit meerdere verschillende atomen. Zo is bijvoorbeeld het watermolecuul (H2O) opgebouwd uit twee atomen Waterstof (H) en een atoom Zuurstof (O) en is het Koolzuurdioxide molecuul (CO2) opgebouwd uit een atoom Koolstof (C) en twee atomen Zuurstof (O).
Tot 1911 beschouwde men het atoom (afgeleid van het Griekse woord: atomos = ondeelbaar) als het kleinste deeltje. Ernest Rutherford ontdekte in 1911 dat een atoom uit nog kleinere deeltjes bestond, namelijk uit een kern met daarin neutrale neutronen en positieve protonen met om deze kern negatieve elektronen.
In de kern zitten evenveel positieve protonen als negatieve elektronen rondom de kern en daarmee is het atoom stabiel. Pas in de jaren ‘60 is de theorie ontwikkeld, dat protonen en neutronen uit nog kleinere deeltjes bestaan, namelijk quarks. Voor ons artikel houden we het bij de kern van het atoom.
Kernsplitsing
Er wordt onderscheid gemaakt tussen zware kernen en lichte kernen. Een zware kern is opgebouwd uit zeer veel protonen en neutronen, bijvoorbeeld Uranium-235 bestaat uit 143 neutronen en 92 protonen. De kern is hierdoor zeer instabiel en valt uiteen. Dit noemen we radioactief verval. Bij het verval of de splitsing botst een neutron tegen de kern van een atoom Uranium waarbij o.a. 3 neutronen vrijkomen en deze neutronen botsen weer op drie andere uranium atomen waardoor opnieuw atomen gesplitst worden, een zgn. kettingreactie.
Zie afbeelding:
Bij dit proces komt enorm veel energie vrij. Vergelijk: Bij de splijting van 1 gram Uranium ontstaat evenveel energie als bij de verbranding van 3000 kg kolen of 2500 liter benzine. Maar er komt ook gevaarlijke radioactieve straling vrij. De afvalstoffen zijn ook zeer radioactief en moeten voor vele duizenden jaren veilig worden opgeslagen. Ondergrondse oude zoutmijnen zijn hiervoor o.a. geschikt.
Kernfusie
Kernfusie is het samensmelten van de kernen van verschillende lichte atomen, waarbij een zwaardere atoomkern wordt gevormd. Wanneer atomen van lichte elementen zoals waterstof samensmelten, is de natuurkundige wet van behoud van massa niet van toepassing, omdat een deel van de interne bindingsenergie vrijkomt. De energie die vrijkomt is te berekenen met de formule van Einstein: E = mc² (massa en energie kunnen in elkaar worden omgezet).
c = lichtsnelheid = 300.000 km/sec. c² = 90.000.000.000 km/sec.
Er is dus maar heel weinig massa nodig om een enorme hoeveelheid energie op te wekken! Bij kernfusie van 1 gram Waterstof komt 10 miljoen maal zoveel energie vrij als bij de verbranding van 1 gram Waterstof.
Kernfusie in de zon
De huidige samenstelling van de Zon bestaat uit: 74 % waterstof – 25% Helium en 1 % overige elementen. In de kern van de Zon wordt per seconde bij een temperatuur van 15 miljoen ⁰K 600 miljoen ton Waterstof omgezet in 596 ton Helium. Er gaat dus 4 ton aan massa verloren, dat in energie wordt omgezet: E = mc²→ 4000 x 90.000.000.000 Joules. Dit komt overeen met het verstoken van 80 miljard ton kolen per seconde.
Het fusieproces van Waterstof naar Helium, dat in de kern van de Zon plaats vindt is verre van eenvoudig, zoals ook uit onderstaand reactie schema blijkt.
De Zon | Volkssterrenwacht Urania
Waterstof is als kern = proton aanwezig.
Deze fusiereactie vindt plaats bij een druk van 200 miljard bar.
Vergelijk: autoband: 2,5 bar en de uitlaat van een straalmotor: 52 bar. Eenzelfde proces bij een druk van 200 miljard bar is op Aarde niet uitvoerbaar. Kernfusie op Aarde zal dus volgens een ander proces moeten worden uitgevoerd.
Er ontstaan 2 soorten Helium: Helium-3 en Helium-4. Helium-4 is het gas dat in zeer kleine hoeveelheden op Aarde aanwezig is. Over Helium-3 komen we verderop in dit artikel terug.
Kernfusie op aarde
O.a. in de Franse plaats Cadarache (zie afbeelding) wordt de eerste experimentele kernfusiecentrale gebouwd met de naam ITER (International Tokamak Experimental Reactor). Het waren de presidenten Reagan en Gorbatsjov, die het initiatief hebben genomen. Een internationale samenwerking tussen de EU, India, China, Japan, Korea, Rusland, Canada en de VS realiseren nu de bouw van ITER.
Het kernfusieproces in ITER wijkt af van het fusieproces in de Zon en vindt plaats met Deuterium en Tritium. Waterstof bevat een kern met één proton en heeft twee zusjes: Deuterium en Tritium; dit zijn de zogenaamde isotopen van Waterstof.
Deuterium (²H) heeft een kern met dus ook één proton, maar bovendien ook nog één neutron. Deuterium komt voor in zeewater en er is voldoende voorraad voor 40 miljard jaar. Tritium (³H) is de andere isotoop van Waterstof en bevat in de kern ook één proton met daarbij twee neutronen. Zie afbeelding.
Tritium is radioactief en is maar beperkt houdbaar en komt niet meer in de natuur voor en moet kunstmatig aangemaakt worden uit Lithium. Lithium komt ook in zeewater voor en daarin zit een voorraad van 12 miljoen jaren om de hele wereld van energie te kunnen voorzien.
Een 1000 MW kolencentrale verbruikt 2,7 miljoen ton kolen per jaar.
Een 1000 MW fusiecentrale gebruikt 250 kg Deuterium/Tritium per jaar.
Behalve het onschadelijke Helium produceert de fusiecentrale geen afvalstoffen. Wel wordt de warmtewisselaar licht radioactief, maar bij vernieuwing van de warmtewisselaar is de radioactiviteit binnen 100 jaar verdwenen. Doordat in de centrale uit het niet-radioactieve Lithium het radioactieve Tritium wordt geproduceerd is transport van radioactief materiaal over de weg gelukkig niet nodig. Het afvalproduct Helium is niet radioactief.
Ap Cloosterman.
Kernfusie met Helium-3
Bij het kernfusieproces in de Zon wordt naast He-4 ook He-3 gevormd en vormt een bestanddeel van de zonnewind. He-3 is een stabiele isotoop van He-4 en is niet radioactief. Op Aarde is er slechts 200 kg He-3 te vinden. Als dit He-3 in aanraking komt met onze atmosferische gassen wordt het onmiddellijk omgezet in He-4.
Op de Maan heerst vacuüm en dat betekent dat het He-3 door instraling van de zonnewind onveranderd in de maanbodem ligt opgeslagen en wel in een hoeveelheid van 1 miljoen ton.
Het is mogelijk om He-3 te fuseren met Deuterium:
²H + ³He → ⁴He + ¹H
waarbij het onschadelijke Helium-4 ontstaat.
Astronaut prof.dr. Jack Schmitt heeft in 1972 met de Apollo 17 maangrond mee teruggebracht en men heeft kunnen vaststellen dat deze maangrond He-3 bevatte.
***
Verdere informatie over dit onderwerp kunt u vinden in het artikel, dat op 26 oktober 2018 op Climategate.nl is gepubliceerd:
“Een mogelijk nieuwe energiebron: kernfusie met Helium”.
Als research project is iter reuze interessant. Verwacht alleen niet binnen een mensenleven iets werkends. Daar zijn de fundamentele problemen veel te complex voor. Plasma is een chaotische toesland wat maar zeer kort stabiel blijft. Daar is continue stabilisatie nodig.
Voor de komende jaren zijn splitsing reactoren noodzakelijk en reëel.
Jammer dat er niets wordt vermeld over de bereikte resultaten met kernfusie tot op heden.
Dus zelf even opgezocht. In 2050 komt er een eerste bruikbare reactor in actie.
Moedig van Nijpels dat hij op de brug is gebleven tot nog toe. Echter, het schip verandert nu snel van koers, misschien mag hij spoedig met de loodsboot terug naar de wal. Misschien wel te Vlissingen, daar is altijd wel een harinkje te koop. Hij kan daar ook, zich bewust van zijn nietigheid, een groet brengen aan Michiel Adriaenszoon de Ruyter..
Zeer informatief artikel. Dank Cloosterman. Kernenergie in welke vorm dan ook is de onvermijdelijke toekomst.
Linkje werkt niet: “Een mogelijk nieuwe energiebron: kernfusie met Helium”.
In de kern is kernfusie een prachtig proces. In praktijk is kernsplijting veel gemakkelijker, bewezen en betaalbaar. Investeren in kernfusietechniek lijkt me zinvol, doen. Investeren in de bouw van kernslijtingcentrales is nog zinvoller, ook doen.
Ondertussen: stook simpelweg fossiele brandstoffen, er is nog zoveel van en bovendien is het restproduct, CO2, nuttig voor de biosfeer en dus nuttig voor ons. Er is al zo weinig CO2 in de atmosfeer.
CO_twee, in de lucht ermee!
De huidige regering zijn bomenmassamoordenaars:
https://www.interessantetijden.nl/2022/02/14/rijkswaterstaat-rooit-38-bosplantsoenen-geestesziekte/
Lithium komt ook in zeewater voor en daarin zit een voorraad van 12 miljoen jaren om de hele wereld van energie te kunnen voorzien.
Was het maar waar (Accu’s!), maar dat moet deuterium zijn.
Interessant artikel Cloosterman, maar of het ooit echt gaat werken?
Intussen gaat China kernenergie naar Argentinië brengen.
Daar zullen nieuwe economieën verrijzen, en hier maar met wat paneeltjes en molens liggen te kloten.
Natuurlijk zijn de Amerikanen niet blij met de Chinezen in hun achtertuin.
En dan te bedenken dat de Russen wel alles moeten accepteren in hun achtertuin.
China bouwt in Argentinië een nieuwe kerncentrale en breidt daarmee zijn invloed in Latijns-Amerika verder uit.
https://businessam.be/china-bouwt-in-argentinie-een-nieuwe-kerncentrale-en-breidt-daarmee-zijn-invloed-in-latijns-amerika-verder-uit/
Eén keer in de zoveel honderd jaar is er sprake van een ‘megadroogte’ op de Amerikaanse hoogvlaktes. De megadroogte die er nu heerst, is de ergste sinds het jaar 800. En deze nu is het gevolg van de klimaatsverandering. Althans volgens de Telegraaf van vandaag. Die andere mega droughts waren kennelijk niet te wijten aan AGW. Maar waaraan die dan wel te wijten zijn, is niet duidelijk.
De kernfusiereactor laat te lang op zich wachten. Toen ik 12 ofzo was, las ik er al over. We zijn inmiddels een paar jaar verder en er is nog steeds niks. Willen we een volgende megadroogte over 300 jaar voorkomen, dan moeten nu vol inzetten op zon & wind. Vermits anders de aarde vergaat!
Tijd is altijd de factor die alles oplost. Als we lang genoeg wachten zal de zeespeigel omhoog komen en weg is de droogte. Niks aan de hand.
Bij uitzonderlijke weersomstandigheden zeggen de wetenschappers altijd dat het aan de klimaatsverandering ligt.
De wetenschappers zeggen nooit waarom de niet uitzonderlijke weersomstandigheden niet door de klimaatsverandering gewijzigd zijn.
Voor de feiten kijk liever naar Heartland’s klimaatgids.
Ironie of sarcasme? Hoe moet ik dit duiden?
Rien, houd het maar op cynisme.
;)
Mooi informatief artikel. Het zal overigens nog wel een tijdje duren voor er een fusiecentrale beschikbaar komt die meer levert dan verbruikt. Ik dacht 50 jaar geleden dat ik dat nog mee zou maken, maar daar is weinig kans op. Er zullen dus vele noodzakelijke miljarden in moeten om tot de echte oplossing te komen van het energievraagstuk.
Intussen kernsplijting en fossiele brandstof. Terwijl je het éne opschaalt schaal je het andere af. Te beginnen bij de windturbines en zonne-akkers die meer kapot maken dan je lief is.
Hopelijk heeft iemand Rob Jetten al gezegd waar het knopje voor de verwarming zit dan weet hij tenminste hoe je met kernenergie je huis verwarmt en staat hij er positiever tegenover.
Radioactief afval in zoutmijnen opslaan is erg tricky. De weerstand die Duitsland toont met het toepassen van kernenergie vindt zijn oorzaak mogelijk in in de heel slordige opslag in zoutmijnen aan de toen Duits/Duitse grens. Het herstellen daarvan kost(te) miljarden. Tijdens een werkbezoek heb ik gezien hoe de afvalvaten in de galerijen met zout werden overschoven . Misdadig , wij mochten niets zeggen, zou ook geen zin gehad hebben weet ik nu.
Zelf sta ik positief tegen het tegen het gebruik van splitsing en fusie. Het echt gevaarlijke afval is best hanteerbaar al zie ik ondergrondse opslag van kernafval in Nederland niet zomaar zitten.
De kat probeert zijn steentje bij te dragen aan de biodiversiteit hier in huis. Die heeft vlooien. We grijpen in!
Als ik het goed heb begrepen van een vriend die destijds in Asse 2 heeft gewerkt, werd het middelradioactieve afval verpakt in edelstalen cilinders. Dat was wel goed gereld. De onzorgvuldigheid zat in Asse 1 waar het afval niet goed verpakt werd en er lekkage naar het grondwater is opgetreden. Ik heb Asse 2 mogen bezoeken inclusief een uitgebreide voorlichting en een afdaling tot 850 m diepte. Zeer indrukwekkend!
Heer Cloosterman, beste Ap.
Altijd weer verrassend om te zien hoe iemand die echt verstand van zaken heeft kort en op een heldere en manier een ingewikkeld proces als kernfusie kan uitleggen.
Een puntje van kritiek.
Je schrijft in het begin iets over honderden miljarden euro’s die al zouden zijn uitgegeven aan de waanzin en uit de rest van je tekst maak ik op, dat je het over Nederland hebt. Dat geloof ik dus niet.
Moeten het wellicht miljoenen zijn?
En och, die opmerking over die regisseurs en het hazenpad, die doet me denken aan een of ander gezegde; iets met een zinkend schip en ratten of zo :)
Fijne dag verder.
Voor nog zeer lange tijd zal gelden:”Kernfusie is een illusie”
En die mening komt bij mij niet zomaar uit de lucht vallen.
Ik ben idd bang dat je gelijk hebt, maar hoop verloren al verloren. Het begin is er, 5 sec, en er gaat voorlopig meer energie in dan er uit komt als ik het goed begrepen heb. Alle begin is moeilijk.
Er is de laatste jaren erg veel ontwikkeling gaande in kernfusie in allerlei vormen, vooral ook met privaat geld. Er zijn kennelijk veel rijke mensen die erin geloven.
Persoonlijk vind ik de neutronenvrije fusietechnologie de meest elegante omdat die geen stoommachine nodig heeft om stroom te maken, de stroom wordt direct ‘opgevangen’ in de reactor.
Helion Energy ontwikkelt zo’n fusiereactor, de brandstof is D + He3, de He3 wordt door de reactor zelf geproduceerd. Helium 3 is op aarde zeer schaars, op de maan is er meer van maar ophalen is erg duur. Deuterium is er voor honderdduizenden of miljoenen.
De Helion proefreactor is relatief klein, ongeveer 2 meter hoog en 6 meter lang.
Hij produceert Tritium dat vervalt naar He3, wat dus weer gebruikt wordt als brandstof.
De reactor werkt pulserend, dat maakt de hitte controleerbaarder, het aantal pulsen kan aan de elektriciteitsbehoefte worden aangepast.
Deze reactor levert direct elektriciteit zonder tussenkomst van een stoommachine.
Ook Marvel Fusion ontwikkelt zo’n neutronenvrije reactor, maar dan met de brandstof p-B11: Proton (of Protium, de kern van een H-atoom) + Boron 11). Ook deze vangt de energie direct op als elektriciteit, geen stoommachine nodig.
Een ander groot voordeel van een neutronenvrije fusiereactor is dat er geen beschadiging plaatsvindt van de reactormaterialen waardoor die stuk gaan. Ook worden de reactormaterialen niet radioactief door neutronenstraling waardoor het onderhoud simpeler wordt (geen robots nodig).
Bij fusiereactoren als een Tokamak zijn die problemen er wel.
Kernfusie met neutronenstraling als energie zijn ook ruim in ontwikkeling.
Daar is natuurlijk de ITER, een apparaat dat 20 miljard zal kosten en nooit stroom aan het net zal leveren.
ITER heeft naar mijn mening last van de “Wet van de Remmende Voorsprong”.
Het ontwerp is nu ruim 20 jaar oud en de toenmalige bewezen technologie voor de spoelen voor de magnetische plasma opsluiting was met met Lage Temperatuur Supergeleiders. Dat is heel groot en heel duur.
Tegenwoordig zijn Hoge Temperatuur Supergeleiders goed te fabriceren en kan het veel beter en kleiner.
Zo ontwikkelt Commonwealth Fusion Systems in samenwerking met het gerenommeerde MIT Plasma Science and Fusion Center een compacte Tokamak, de SPARC, die werkt op Deuterium en Lithium: 0,1 gram Deuterium + 0,3 gram Lithium is voldoende voor 1 jaar stroom voor de gemiddelde Amerikaan.
Er is voor miljoenen jaren brandstof voorradig om de hele wereld van stroom te voorzien. De stroom wordt hier wel weer opgewekt via een stoomturbine.
De SPARC is een zeer compacte Tokomak. De belangrijkste bijdrage aan succes lijkt de ontwikkeling van hoge temperatuur supergeleidende magneten te zijn. Daardoor kan de SPARC dezelfde performance halen als de ITER maar wel 10x zo compact en in veel kortere tijd te realiseren.
Er wordt thans een demo reactor gebouwd in Devens, Massachusetts.
Het doel is om in 2025 voor het eerst in de geschiedenis met een fusiereactor een Q van 2 te halen. Dat betekent dat er 2x zoveel energie uit komt dan erin gaat.
De commerciële opvolger ARC zou al in 2033 gereed kunnen zijn en 200MW elektriciteit aan het net kunnen leveren.
General Fusion ontwikkelt “Magnetized Target Fusion.” Er wordt gebruik gemaakt van simpele technieken zoals gewone magneten. De stroom wordt wel weer gemaakt met een ouderwetse stoommachine die verwarmd wordt met het vloeibare lood (>325 graden Celsius) van de reactor. Er wordt in 2022 gestart met de bouw van een demo fabriek die in 2025 operationeel zou moeten zijn.
De fusiereactor van General Fusion is een nogal bijzonder ontwerp. Hij maakt gebruik van een trommel waarin langs de wand vloeibaar lood ronddraait met in het midden een cavity. In deze cavity wordt plasma geïnjecteerd en gelijktijdig slaan heel veel met stoom aangedreven zuigers tegen evenzovele aambeelden in de wand van de trommel tegen het vloeibare lood. Daardoor wordt de cavity in het midden de trommel enorm samengedrukt, wat leidt tot fusie van het plasma. De vrijgekomen warmte wordt via het lood overgedragen aan de stoomturbine die de generator aandrijft.
Het lood voorkomt dat de neutronen de materialen van de reactor radioactief maken.
Het ontwerp zou geen geavanceerde technieken nodig hebben. Er zijn b.v. geen supergeleidende magneten nodig. Gebruik van elektronica maakt een juiste timing van de grote hoeveelheid cilinders mogelijk zodat het plasma in het midden van het vloeibare lood wordt samengedrukt.
Het proces werkt pulserend, ongeveer 1x per seconde, wat aanpassen aan de stroomvraag gemakkelijk maakt. Ook kan zo worden voorkomen dat de reactor te heet wordt. De pulsfrequentie kan worden aangepast om te voorkomen dat de temperatuur te hoog oploopt.
Zo zijn er nog wel meer ontwikkelingen gaande:
De Wendelstein 7-X stellarator, een bijzonder kronkelige vorm van een Tokamak.
De KSTAR Tokamak van het Korean Institute for Fusion Energy.
First Light Fusion gebruikt het intertial confinement principe. In plaats van een schokgolf van alle kanten op de brandstof gericht, zoals anderen doen, stuurt men de schokgolf uit één richting op de brandstof af. Dat voorkomt het probleem van instabiliteit. Door de massa-traagheid blijft de brandstof op zijn plaats op het moment van de inslag tot na de fusie heeft plaatsgevonden.
In totaal zijn er naar ik begrepen heb meer dan 50 private bedrijven bezig met kernfusie, al dan niet gesteund met gemeenschapsgeld.
Maar verwacht niet dat de optimistische prognoses gehaald zullen worden, dat gebeurt ook zelden bij projecten als het bouwen van b.v. een zeesluis, het openen van een nieuw vliegveld, de aanleg van een snelweg of tunnel, de automatisering van de belastingdienst, enz.
We richten ons op korte termijn beter op de Small Modular Reactors als van Terrapower en daarna op Thorium Molten Salt Reactors.
Wat een goed verhaal Ton, dank.
Ben je er op een of andere manier professioneel bij betrokken?
Die indruk krijg ik in ieder geval.
Hou ons op de hoogte svp.
Nee hoor Anthony, zuiver (jarenlange) privé belangstelling.
Het internet is een weelde om kennis te vergaren en Google is daarbij een uitstekende hulp.
Als ik op mijn iPad naar informatie zit te struinen weet Google waarin ik ben geïnteresseerd en geeft mij op elk nieuw Tabblad een reeks met nieuwsberichten waar ik mogelijk in geïnteresseerd zou kunnen zijn.
Daar zit altijd heel veel bij over (kern) energie want dat lees ik vaak.
Ik zou beslist niet willen dat het Google verboden wordt mijn surfgedrag in de gaten te houden en me dan niet mee zo van dienst kan zijn.
Wel heb ik altijd al interesse in technologie gehad, op velerlei gebied.
Ik zeg altijd: de technologie zal alle problemen in de toekomst oplossen, als we haar dat tenminste toestaan.
Mijn eigen vak is het ontwikkelen van medische elektronische apparatuur.
Ton, je eigen vak is enz.
Dat verklaart een hoop. Een vak waarin zweverigheid totaal uit den boze is en waar we in de praktijk allemaal mee te maken krijgen of al hebben gekregen.
Kan je van Culturele Antropologie of Politicologie niet zeggen om er maar even een paar tussen uit te pikken.:)
Als oud bestuurder van JET gaf ik kort voor mijn pensioen nog net ook mijn goedkeuring aan het ontwerp van ITER. Kernfusie is dus in mijn ogen een optie, waaraan we moeten werken. Dichter bij huis is de kernsplijting van zware kernen als van uraan en thorium. Bij uraan is dat gewoon technisch binnen bereik met de verrijkte isotoop 235U. Helaas is daarvan ongeveer net zo veel aanwezig qua bruikbare energie inhoud als van kolen en gas. Dus kernenergie nu? Ja! Maar voor de lange duur zijn alleen kweekreactoren van uraan en thorium verantwoorde beloften voor onze nazaten. Alleen daarvan is genoeg voor handen voor miljoenen jaren. Waarom dan nu? Wel het is goedkoper en betrouwbaarder dan wind en zonne-onzin. Al vergt het net als die dingen veel nieuwe technologie omdat we industrieel niet alles met elektriciteit kunnen met de bestaande techniek. En verder voor publieksgewenning, training van goede ingenieurs, kennisopbouw, kortom een stabiele welvarende samenleving. Kernfusie is in mijn ogen plan C. Nodig, omdat je voor iets van levensbelang als de energievoorziening niet op één paard mag wedden. Er gaat in de ontwikkeling van nog nieuwe technologie wel eens wat mis.
Ook wij hadden een historie wat de bouw van een kweekreactor betreft.
Maar laten we eerst eens verder kijken,
Bericht uit 2016.
’s Werelds grootste kweekreactor heeft voor het eerst op vol vermogen gedraaid. Het betreft de Russische BN-800, ook wel Beloyarsk-eenheid 4 genoemd, van 800 MW.
De bouw begon al in 1984, maar kwam pas in 2004 goed op gang. BN-800 heeft in 2016 al 3,5 miljard kWh geproduceerd. Deze kweekreactor volgt BN-600 (600 MW) op, die sinds 1980 in bedrijf is.
Vanaf 1959 tot 2010 waren in de VS, Schotland, Frankrijk en Japan enkele kweekreactoren in bedrijf, maar die zijn nu allemaal gesloten, zodat alleen nog Rusland werkende kweekrectoren heeft.
Bron: https://www.technischweekblad.nl/nieuws/russische-kweekreactor-draait
En in China hebben ze de technologie verder uitgewerkt eerst met een 50 MW proefreactor.
In 2018 kwam dit bericht:
China National Nuclear Corporation (CNNC) begon eind december met de bouw van een snelle kweekreactor met een elektrisch vermogen van 600 MW.
Deze demonstratiereactor, de CFR-600, moet in 2023 in bedrijf komen.
De CFR-600 gebruikt mengoxide brandstof, bestaande uit uranium en plutonium, om meer plutonium te kweken dan gespleten wordt in de reactor, waarbij energie vrijkomt voor de productie van elektriciteit.
China studeert sinds 1964 op snelle kweekreactoren. Bij Beijing ging in 2011 de Chinese Experimental Fast Reactor (CEFR) in bedrijf (vermogen: 65 MW thermisch).
https://www.technischweekblad.nl/nieuws/china-bouwt-snelle-kweekreactor-11222
En wij hadden kalkar: https://nl.wikipedia.org/wiki/Kweekreactor_Kalkar
Daar waren hevige protesten en werden de vergunningen tijdens de bouw aangescherpt. Zo werd de bouw erg kostbaar, vertraagt en uiteindelijk afgeblazen.
Wat verder weinig in beeld is, is het feit dat in 2020 wind niet meer leverde dan 2,5 % van ons totale finale energiegebruik en zon niet verder kwam dan 1,48% samen nog geen 4% en daar moeten de inpassingsverliezen nog af. Ook is de hoeveelheid wind en zon wat met pieken en dalen op het net geplaatst kan worden beperkt.
“n bijlage 4 van het rapport ‘Klimaatstrategie – tussen ambitie en realisme’ van de Wetenschappelijke Raad voor het Regeringsbeleid worden kritische kanttekeningen geplaatst bij een eventuele keuze voor grootschalige toepassing van windenergie. Hierbij wordt gedacht aan 6500 megawatt (MW) of meer. Deze bevindingen worden tegengesproken door andere studies, waaronder die van Frontier Economics, uitgevoerd in opdracht van EnergieNed. Hierin wordt gesteld dat bij 12000 MW windvermogen in Nederland de grens van de mogelijkheden van het huidige energiesysteem wordt bereikt. Een ander onderzoek van Kema (in opdracht van het Ministerie van Economische Zaken) uit september 2010 heeft als conclusie dat 12000 MW inpasbaar is. Het huidige in Nederland geplaatste vermogen bedraagt circa 2200 MW. Volgens deze bronnen is de systeemgrens dus niet in zicht. Daarom heeft Agentschap NL ervoor gekozen om op de website geen links op te nemen naar de onderzoeken.”
Dit was tekst uit een rapport uit 2011 https://www.nationaleombudsman.nl/nieuws/rapporten/2011221
En dan hebben we het nog niet over het netwerk. De netwerkcapaciteit die voor wind en zon nodig is moet het piekvermogen moet kunnen verwerken. En wind levert op het land gemiddeld 21% van het opgestelde vermogen x het aantal uren per jaar. Wind op zee buiten de negatieve NOA ongeveer 45% en zonnepanelen op onze breedtegraad net 10%.
In tijden dat wind en zon niet leveren moet de stroom uit centrales komen of we zitten in het donker. En de waarschuwing van het KNMI over langere perioden zonder wind- en zonnestroom wordt ook genegeerd.
https://www.knmi.nl/over-het-knmi/nieuws/kwetsbaarheid-van-groene-stroom
Hugo, het is mijn ervaring dat de aanhangers van wind en zon altijd extreem optimistisch zijn en problemen simpelweg negeren. Er zijn zelfs mensen die denken dat ‘door ontwikkelen’ van windturbines tot een steeds hogere output leidt. Het maximum is 100% rendement en dan moet het vóór de molen b.v. windkracht 7 zijn erachter windstil.
En er is NOOIT stroom als het niet waait.
Voorstanders beweren dan dat het altijd wel ergens waait. Dat kan wel wezen maar dan willen ze daar die stroom graag zelf gebruiken. Bovendien zijn die mensen de zomer van 2003 vergeten, een maandenlange hittegolf in héél Europa met windkracht 1 of minder.
Het probleem van backup als deze energiebronnen het laten afweten is de prijs ervan.
Er moet ALTIJD backup zijn anders stort onze welvaart volledig in.
De overheid (lees: wij, de belastingbetaler) zal die backup moeten financieren en dat wordt peperduur. Ik zie geen enkele commerciële partij een centrale bouwen die alleen maar stroom mag leveren als het niet waait en de zon niet schijnt. Of hij nu kolen, gas, uranium of thorium als brandstof heeft.
Ton, die mensen begrijpen er allemaal niets van want je moet kijken waar komt die wind vandaan en welke weer fenomen treden erop. Hier bij ons is dat de zgn NAO een weergebied van IJsland t/m de Azoren. Eind vorig jaar hebben we ook zo’n NAO periode gehad, nergens wind haha. Al die mooie verhalen zijn allemaal theoretische leuter verhalen. Door al die zgn groene rommel heb je altijd 2 volledige systemen nodig als backup waardoor die stroomprijs twee maal zo duur wordt. Maar ja er lopen in dit land een heleboel psychopaten rond die nergens verstand van hebben. Een nodepop op klimaat, hij kan niet eens een schroevedraaier vasthouden het kind. De onkunde viert hoogtij maar dat geldt voor de hele wereld. De bezem moet er doorheen en snel ook.
Helemaal met je eens Kees. Je zult wel met bijzondere belangstelling de recente mijlpaal van de JET hebben gevolgd.
Ik denk ook dat de volgorde is:
Plan A: SMR.
Plan B: Thorium.
Plan C: Fusie.
Overigens is dat tekort aan U235 maar relatief. Het is net als het tekort aan Lithium voor batterijen, er is wel vrij veel maar het wordt te weinig gewonnen. Dat wordt vanzelf beter als de prijs hoger wordt.
Bij Uranium is er een onvoorstelbare hoeveelheid beschikbaar in de oceanen, genoeg om duizenden jaren de wereld van energie te voorzien. Schattingen zijn 4000 miljard kilo, 1000x zoveel als op het land. Recente ontwikkelingen maken het onttrekken steeds efficiënter en dus goedkoper. De prijs zou enkele malen die van winning op land zijn.
Ik heb begrepen dat de brandstofkosten van een huidige kerncentrale slechts 2% van de kWh prijs uitmaken. Zelfs al zou oceaanwinning van uranium 5x zo duur zijn, de stroomprijs zou dan slechts 8% hoger worden.
Maar we willen natuurlijk zo snel mogelijk stoppen met uraniumsplijting en overgaan op thorium.
Wat betreft je opmerking over de energiebehoefte anders dan elektriciteit zie ik geen problemen, van elektriciteit kan je uitstekend waterstofgas maken en van waterstofgas weer vloeibare brandstof als kerosine voor b.v. vliegtuigen. Ik zou niet zo gauw een industrie weten die niet kan functioneren zonder fossiele brandstoffen, of het moet de kunststoffenindustrie zijn. Decennia geleden waren er al wetenschappers die van mening waren dat we van fossiele brandstoffen af moesten en ze bewaren voor kunststoffen.
Natuurlijk, je verliest energie bij de conversie van waterstof maar wat maakt dat uit als je zat energie hebt? Met een hoge temperatuur pebblebed reactor die met helium wordt gekoeld schijn je heel efficiënt waterstof te kunnen maken. En de ontwikkelingen op dat gebied gaan ook snel, zelfs zonder dure zeldzame metalen als katalysator.
Helemaal mee eens.
Voor Kees dus en voor Ton,
“Overigens is dat tekort aan U235 maar relatief. Het is net als het tekort aan Lithium voor batterijen, er is wel vrij veel maar het wordt te weinig gewonnen. Dat wordt vanzelf beter als de prijs hoger wordt.”
Gaat het over energie dan is prijs niet de belangrijkste factor maar geldt het ERoEI uitgangspunt. Kernenergie volgens huidige bekende technologie is dus een tussenoplossing voor beperkte tijd.
Hugo,
Ik zie kernenergie volgens de huidige bewezen technologie eigenlijk als een doodlopende weg.
Het werkt wel maar het zal waarschijnlijk mislukken om andere redenen dan technologische en economische.
Er zijn deskundigen die beweren dat een te bouwen centrale als hij eenmaal af is niet operationeel zal worden omdat laden met brandstof verboden zal worden. Hij zal hetzelfde lot ondergaan als Kalkar, gigantische kapitaalsvernietiging.
Politiek, actiegroepen en rechters zullen het onmogelijk maken hem op te starten.
We worden niet meer rationeel door de politiek geregeerd, de machtswellustelingen zijn er op uit om de maatschappij schade toe te brengen en/of hun zakken te vullen.
Ik denk dat we meer tijd moeten nemen om de veelbelovende en goeddeels al bewezen nieuwe technologieën verder te ontwikkelen, het gaat nu heel snel. We moeten niet in de val van de Wet op de Remmende Voorsprong trappen.
Laten we met straatlantaarns wachten op het elektrische licht en niet nu al ons geld uitgeven aan plaatsen van gaslantaarns.
Of het nu om uranium, thorim of fusie centrales gaat het zijn stoommachines. De warmte (bij fusie extreme hitte) wordt gebruikt om water aan de kook te brengen om met de (oververhitte) stoom via een turbine een generator aan te drijven. Meer dan honderd jaar oude techniek met laag rendement. Dat er extreem hoge eisen aan de veilgheid van dit type centrales worden gesteld geeft aan dat er een behoorlijk riskant kantje aan zit. Dit geldt ook voor de hoog radioactieve componemt van het afval, dat dan misschien niet heel veel is maar wel voor honderdduizenden jaren veilig moet worden opgeborgen. Onze kinderen, kleinkinderen, achterkleinkinderen, enz, enz zullen ons daar niet bepaald dankbaar voor zijn.
CO2 is een voedingsstof voor een groene planeet en er zijn periodes geweest dat er veel meer in de atmosfeer aanwezig was dan de huidige 440ppm (waarvan overigens slechts een klein percentage antropogeen is). In de glastuinbouw wordt extra CO2 toegevoegd om de gewassen sneller te laten groeien. De noodzaak om CO2 vrij te gaan leven en daarom de planeet vol te zetten met zwaaipalen en zonnepanelen is volstrekt debiel.
Vooralsnog hebben centrales op fosiele brandstoffen zeer betrouwbaar gefunctioneerd al valt er wel wat af te dingen op de uitstoot en het afval van kolencentrales. Aardgas is echter zeer schoon en ruim op voorraad en het rendement van een moderne STEG centrale steekt met kop en schouders boven de andere types uit. Over de voorraad aardgas (en olie) bestaat een theorie die stelt dat het diep in de aardkorst nog steeds wordt aangemaakt, ‘abiogenic deep origin of oil and gas’. Dit maakt het een eindeloze energiebron.
Onder Noord Nederland ligt een enorm gasveld en de bouw van een STEG centrale is een stuk eenvoudiger, goedkoper en hoeft geen tien jaar te duren. Bovendien ligt er een zeer uitgebreid gasleidingen netwerk tot in elke uithoek van ons land. Dus zo snel mogelijk weg met die inefficiënte windturbines en zonnepaneel-weilanden. En even pas op de plaats als het om kernenergie gaat, eerst een echte oplossing voor het afvalprobleem. Thorium en fusie is een optie voor de toekomst maar dan gaan we het stoomtijdperk weer in.