Kernenergie in Zuid-Afrika

Mijnbouw Zuid-Afrika. Foto: Shutterstock.

Door Henry Pool.

Onlangs las ik een bericht geschreven door Dr. Kelvin Kemm van Stratek Global (Pty) Ltd. Het begint als volgt:

‘Elektriciteit is de levensader van het land. Als de stroom stopt, begint de economie onmiddellijk te verloederen. De gemiddelde burger merkt het onmiddellijk wanneer er geen electriciteit is, omdat de ketel niet meer werkt en de lichten uitgaan. Er is meteen een publieke reactie. Het publiek eist ‘een oplossing’. Mensen zoeken dus naar een ‘quick-fix’. Helaas is het niet zo eenvoudig; het opwekken van elektriciteit is veel moeilijker dan mensen beseffen. Kolencentrales zijn enorm groot; je kunt gemakkelijk een paar Boeings in één centrale parkeren. Maar het publiek wil een snelle oplossing voor een elektriciteitstekort, dus springen ze op schijnbare oplossingen, zoals zonnepanelen en windturbines. Deze hernieuwbare energie opwekkingseenheden zijn echter niet gelijk aan een enorme kolencentrale, bij lange na niet! Bovendien is er ook het extra probleem dat zonne-energie slechts een deel van de dag beschikbaar is, en niet ’s nachts. Wind is alleen beschikbaar als het waait, en je weet nooit wanneer dat zal zijn. Dat betekent dat je altijd back-up nodig hebt.

Stel je voor dat je net een openhart operatie hebt ondergaan en je ligt op de intensieve zorgeenheid, vraag jezelf af: heb je liever de zorg door zonne- of windenergie, of heb je liever de stroom van kolen of kernenergie? Als je een mijnwerker bent die twee of drie kilometer onder de grond in de hitte stoffige goudmijn moet werken, dan is diezelfde vraag net zo belangrijk!’

De huidige energiecrisis (d.i. in Zuid-Afrika) is een enorm probleem en als we het niet snel oplossen, zal het ons in allerlei andere problemen terecht brengen, op allerlei gebieden, van gezondheidszorg tot landbouw. Inderdaad, wie wil er geopereerd worden in een ziekenhuis als de stroom uitvalt?  Uiteraard kunnen we ook stijgende voedselproductiekosten verwachten omdat de boer nu zijn land moet irrigeren met pompen die aangesloten moeten worden op dieselgeneratoren. Deze diesel is momenteel erg duur. En zo gaat de lijst door van steeds meer industrieën die vrijstelling zoeken van load-shedding. (Load-shedding = rolling black-outs = geprogrammeerde stroomuitval). Maar dat legt een grotere last op andere industrieën. Het eindresultaat is natuurlijk stijgende inflatie zijn met gepaard gaande armoede.

Ik heb zelf wel al een oplossing voor de crisis voorgesteld, namelijk dat in plaats van het slopen van de oude kolencentrales die niet het vermogen hebben om het zwavel in de uitlaat te verwijderen, ze opnieuw in te richten om op gas te lopen; zie hier: Noord, zuid, oost, west: Gas best! | Brood op het water.

Er is inderdaad een gaspijpleiding die van Mozambique naar Sasolburg loopt en toevallig loopt deze pijp dwars door het gebied waar ook veel deze van oude kolencentrales gelegen zijn.

De enige andere optie die we hebben, is schone kernenergie. Zuid-Afrika heeft de grote kerncentrale in Koeberg gebouwd om elektriciteit uit het zuiden ‘naar boven’ te leveren als aanvulling op de door steenkool geleverde elektriciteit die uit het noorden ‘naar beneden’ komt; maar er is nog steeds een enorme ruimte tussenin met punten met een hoog elektriciteitsverbruik, zoals grote mijnbouwcomplexen en andere grote productiecentra.

Daarom werd in 1993 besloten om te beginnen met het onderzoeken van het potentieel voor de ontwikkeling van een kleine modulaire kern reactor (SMR) die in Zuid-Afrikaanse gebieden zou kunnen worden geplaatst waar geen grote watervoorraad is (Zuid-Afrika heeft maar weinig binnenwateren).

Zo werd Zuid-Afrika het eerste land ter wereld dat begon met het ontwerpen van een commerciële Pebble Bed Modular Reactor (PBMR). Het project groeide uit tot een aanzienlijke omvang, met een totaal personeelsbestand van ongeveer 2.000 mensen, en in 2008 was de reactor klaar om te worden gebouwd. Het drukvat werd besteld en het kwam zelfs al in Zuid-Afrika aan.

Maar 2008 werd een rampjaar. Zegt Dr. Kemm:

‘Dat was het jaar van de door de VS veroorzaakte internationale financiële ineenstorting, toen grote Amerikaanse banken failliet gingen; ook was het slechts een paar maanden later in het volgende jaar dat Zuid-Afrika een abrupte regeringswisseling had. Die factoren, en een paar andere, leidden ertoe dat het PBMR-project niet lang daarna in een ‘Pauze gang’ werd gezet, waaruit het nooit meer tevoorschijn kwam. Ook de anti-nucleaire propaganda wereldwijd was in volle gang, wat de beslissingen destijds sterk beïnvloedde.

De HTMR-100 komt tevoorschijn

Toch, als gevolg van het PBMR-programma, besloot een groep ingenieurs en wetenschappers van het PBMR-project hun eigen project te starten om een goedkopere, eenvoudigere en sneller te bouwen reactor te ontwerpen dankzij de kennis opgedaan met de PBMR.

Het werd de HTMR-100 genoemd. Zie afbeelding hiernaast. Onder de uitsteeksels ligt ondergronds. In de daaropvolgende jaren is de HTMR-100 ontworpen tot het punt waarop hij sinds 2020 klaar is om te bouwen. De HTMR-100 is particulier eigendom, maar vereist aanzienlijke financiering om over te gaan tot de bouw van het First Of A Kind (FOAK) -model.’

Het mooie van deze SMR is dat hij geen koelwater nodig heeft. Het is een door helium gekoelde kernreactor. Dat betekent dat het gemakkelijk kan worden geplaatst in, bij of in de buurt van kolencentrales die moeten worden gesloopt vanwege hun gebrek aan goed zwavelverwijderingsvermogen. Op die manier zou je de bestaande infrastructuur die daar beschikbaar is voor de verdeling van de elektriciteit toch nog goed kunnen gebruiken. Althans, dat is mijn idee.

Een klein aantal Afrikaanse leiders heeft inderdaad krachtige publieke verklaringen afgelegd over hun intentie om hun landen op een nucleair pad te brengen. Dat is dus mogelijk door gebruik te maken van Small Modular reactoren die geen grootschalige waterkoeling nodig hebben. Afrikaanse landen kunnen ook gemakkelijk een samenwerkende ‘club’ vormen om met elkaar te verbinden met dagelijkse activiteiten, training en regelgevend toezicht, naast andere functies. Een dergelijke aanpak zal de kosten verder verlagen en ook een geest van samenwerking teweegbrengen die voor iedereen gunstig zal zijn Ontwikkelde landen hebben ook grote interesse getoond in SMR-systemen voor gebruik in specifieke toepassingen, of voor kleinere gebieden zoals gemeenten, of specifieke industriële toepassingen.

Dr. Kemm:

“De HTMR-100 is nu klaar om gebouwd te worden. Vergeleken met steenkool en benzine die respectievelijk slechts 24 en 46 mega Joule per kg produceren, geeft Uranium ons maar liefst 76 miljoen mega Joules per kg! De verrijkte brandstof wordt geproduceerd in Zuid-Afrika.

Investeerders moeten wel het vertrouwen krijgen in een ontwikkeling van energieoplossingen uit Afrika. Bepaald gevestigd gedachtegoed moet veranderen. De HTMR-100 uit Zuid-Afrika is een investeringsmogelijkheid die wacht op mensen met visie en moed, en die ook zelfvertrouwen hebben en een geloof in overvloedige en betrouwbare groene stroom voor de toekomst.”

Henry Pool.

Ik persoonlijk denk zelfs dat uiteindelijk ons huidige ongemak met load-shedding kan omslaan in winst want volgens mij kan de SMR een felbegeerd (groen) exportproduct worden. Herinnert u zich de olieboycot nog?

Met uitzondering van de huidige directeuren en veel mensen die nu bij SASOL werken, herinner ik me dat het de belastingbetalers van Zuid-Afrika waren die de staat wat extra geld leenden om benzine van steenkool te maken. Ik ben er zeker van dat we zoiets opnieuw kunnen doen.

Sterker nog, ik denk dat het de enige mogelijke oplossing is uit de huidige energiecrisis. Energie van de zon en de wind zijn slechts luchtkastelen. Dat kan nooit de hoeveelheid stroom leveren die we echt nodig hebben.

Laten we nucleair gaan!

Voor meer informatie, kijk ook hier: 3D-schaalmodel van het HTMR-100 SMR kerncomplex (esi-africa.com)

***