De reactoren van de toekomst kiezen voor duurzaamheid

3 generaties kernreactoren

Sinds het begin van kernenergie een 60-tal jaar geleden zijn de reactoren erg geëvolueerd:

  • 1950-1960: de eerste generatie waren de prototypen en de eerste kerncentrales.
  • 1970-1980: de centrales van de tweede generatie produceren de elektriciteit van vandaag. De meesten zijn drukwaterreactoren (PWR), zoals de kernreactoren van Doel en Tihange.
  • Vandaag: de grote constructeurs bieden reactoren van generatie III aan. Ze zijn een vervolmaking van de huidige generatie. Ze hebben grotere vermogens, hebben een vereenvoudigd concept en zijn nog veiliger. De eerste reactor van deze generatie is een EPR-reactor (European Pressurized Reactor) en zal in 2013 in het Finse Olkiluoto in gebruik genomen worden.

De vierde generatie

De reactoren van de vierde generatie worden volledig anders ontworpen. Ze worden vandaag intensief bestudeerd. De ontwerpcriteria zijn op duurzaamheid gericht:

  • Efficiënt gebruik van natuurlijke grondstoffen: het natuurlijk uranium dat wordt gebruikt voor de elektriciteitsproductie, zal volledig verbranden.
  • Beperking in hoeveelheid en levensduur van het kernafval: de geproduceerde radioactieve producten met lange levensduur (de actiniden) zullen gerecycleerd worden. Daardoor zal er veel minder hoogradioactief afval voor lange tijd moeten worden geborgen.
  • Betrouwbare exploitatie gebaseerd op "inherente veiligheid": daardoor zal de kans op smelten van de kern tot nul worden herleid.
  • Lage kostprijs per kWh en beperkt financieel risico: er kunnen ofwel grote eenheden worden gebouwd die maximaal gebruik maken van het schaaleffect ofwel kleinere eenheden met een eenvoudig modulair ontwerp.
  • Niet aantrekkelijk voor de aanmaak van atoomwapens en een optimale bescherming tegen uitwendige agressie: de grondstof voor de aanmaak van atoomwapens is niet meer in zuivere vorm aanwezig in de splijtstofcyclus.

6 reactortypes

Het GIF (Generation IV International Forum) is een internationaal samenwerkingsverband van oorspronkelijk 10 landen, later aangevuld met Euratom, China en Rusland. Het GIF heeft een honderdtal systemen op die duurzaamheidscriteria getoetst. Om succesvol te zijn, moesten de systemen geschikt zijn voor meer toepassingen dan alleen elektriciteitsproductie: de CO2-vrije productie van waterstof, het ontzouten van zeewater en het opwekken van proceswarmte voor de industrie (nucleaire warmtekrachtkoppeling).

De studie heeft 6 reactortypes geselecteerd. Het onderzoek richt zich momenteel op:

  • 3 reactoren met een thermisch neutronspectrum (reactoren met zeer hoge temperatuur);

  • 3 zogenaamde "snelle" reactoren of kweekreactoren. Die hebben als voordeel dat ze door opeenvolgende recyclage bijna alle splijtstof kunnen gebruiken en dat ze plutonium en andere actiniden kunnen recycleren. Ze vereisen echter nog veel onderzoek op het gebied van veiligheid en materiaalgebruik.

In België

Het SCK•CEN (Studiecentrum voor Kernenergie) wil bijdragen tot de evolutie naar zo’n duurzame implementatie van kernenergie door de bouw van een nieuwe onderzoeksinstallatie. Dat innovatieve systeem, MYRRHA genaamd, kan langlevende radioactieve stoffen omzetten in kortlevende elementen. Dit project zal ook de industrialisatie van de Generatie IV-technologie demonstreren.