home  

discl. / ©, lid NVJ

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z


kernenergie

 

kernenergie energie ontstaan door kernsplijting (of wellicht ooit kernfusie)

Kernenergie is de energie verkregen uit:
- kernfusie
- kernsplijting (kernsplitsing).

Omdat bij kernenergie geen CO2 vrijkomt, kunnen CO2-volgers elektriciteit van deze energiebron toch als groene stroom beschouwen.

Kernfusie is werkelijk groen 
De kernfusiecentrale ITER in Frankrijk, waar 35 landen aan meewerken en die pas na 2025 getest wordt, is slechts een onderzoeksproject. Het demonstratiemodel van een kernfusiecentrale zal pas na 2060 energie leveren... Waarschijnlijk gaat dit allemaal nog veel langer duren, maar wellicht komt er iemand met een zeer heldere geest waardoor het allemaal slimmer en sneller gedaan kan worden. 
En, wie weet, schrijven we een jaartje later dan de voorgaande zin, is de zogenoemde Low-Energy Nuclear Reactions (LENR) de uitkomst, een soort koude fusie of lauwe fusie waarbij stroom wordt toegevoerd of deeltjes worden geschoten in een mengsel van deuterium en tritium *): 
- energierijke fotonen botsen met deuteriumkernen, die zich in protonen en neutronen splitsen
- de neutronen botsen tegen deuteriumkernen (deuteronen)
- de deuteronen "krijgen zoveel energie dat ze de afstotende Coulomb-krachten kunnen overwinnen om samen te smelten met andere deuteronen" (kernfusie).

Het erbium-rooster waarin de fusie plaatsvindt, blijft relatief koel maar is zeer heet waar de deuteronen samensmelten. De techniek wordt ook Latice Confinement Fusion genoemd.

Met dank aan o.m. Techniek & Wetenschap, Teake Zuidema (28 april 2021).

*)
Deuterium en tritium zijn beide isotopen van waterstof. Deutrium heeft naast 1 elektron, 1 proton en 1 neutron (dus twee "kerndelen"); tritium heeft naast 1 elektron 1 proton en 2 neutronen (dus drie "kerndelen"). Tritium is radioactief maar de laag-energetische straling dringt niet door onze huid heen en tritium heeft een halveringstijd van ca. 12 jaar, dus zeer gering in verhouding met plutonium (afhankelijk van de soort isotoop van 7.000 tot 80.000.000 jaar).



Kernenergie door kernsplijting (kernsplitsing) is al lang werkend, maar door het kernafval niet als allergroenste optie gekozen  
Begrijpelijk zijn de redenen waarom veel mensen bezwaren hebben tegen kernenergie, maar het blijft voor CO2-volgers zeker een optie als alternatief voor fossiele energiecentrales terwijl er een behoorlijke zekerheid is voor de levering van elektriciteit uit een groene energiemix.
Wanneer er door wispelturige zonnepanelen en windturbines ťn gedwongen standvastige kernsplijting op enig moment samen teveel energie wordt geproduceerd, kan de elektriciteitsproductie van de kerncentrale gemakkelijk worden omgezet naar een vorm van groene energie als waterstof (omdat centrale omzetting naar waterstof o.d. misschien wťl loont) of misschien als warmte naar een faseovergangsmateriaal, of als productie van methanol o.d.
Een kerncentrale is een elektriciteitscentrale.

Voordelen van kernenergie door kernsplijting 
- voor CO2-volgers: kernenergie is zo goed als CO2-vrij (kan een forse hulp zijn bij de zogenoemde klimaatneutrale doelen)
- redelijk goedkope productie van elektriciteit
- een kerncentrale gaat 50 jaar of langer mee
- kernenergie geeft, eventueel naast wind- en zonne-energie, leveringszekerheid aan (groene) elektriciteit, terwijl een overschot aan elektriciteit (van de kerncentrale) bijvoorbeeld kan worden opgeslagen in accu's of er kan waterstof mee worden aangemaakt dat later elektriciteit kan opwekken (zie energieopslag)
- veel mini-kerncentrales (Small Modular Reactors SMR's) kunnen het potentiŽle gevaar van een kerncentrale beperkt houden, mits er niet teveel koppelingen tussen de mini-kerncentrales zijn (op- en afschakelen is ook wat eenvoudiger omdat dat om toerbeurt kan gebeuren) 
- in Frankrijk, Engeland en Finland en zeer veel andere landen geeft kernenergie geen problemen en staat de politiek er achter; veel landen weten door kerncentrales in gebruik te nemen de CO2-uitstoot aanzienlijk terug te brengen ťn minder afhankelijk te worden van de import van energie uit andere landen
- als onze zonne- en windenergie het even laat afweten, importeren we sowieso stroom van kernenergie uit Frankrijk, waar kernenergie 71% van de totale benodigde energie levert
- die ene oude kerncentrale van Borsele levert toch nog 3% van de totale energie in Nederland, terwijl dat voor windenergie 9% is en voor zonne-energie ook maar 3% (situatie 2018, zie World Nuclear Association).

Nadelen van kernenergie door kernsplijting

- het kernafval is een probleem (een beslissing wat er mee moet gebeuren wordt al tientallen jaren uitgesteld, de kosten van opslag en verwijderen van kernafval zijn blijkbaar niet te begroten; de lage prijs van een door kernenergie gegenereerde kWh is dus eigenlijk fictief; heel veel later komen de kosten van verwijderen of onklaar maken van kernafval ťn van de complexe ontmanteling van de bejaarde kerncentrale (maar een gegeven is wel dat het kernafval meestal zeer goed geregistreerd is en bijvoorbeeld vervoer met veel veiligheidsmaatregelen gebeurt)
- er moeten goede afspraken worden gemaakt om een "potje" aan te leggen om kernafval te verwijderen en om de kerncentrale na een lang en werkzaam leven te slopen; dat potje moet door de overheid beheerd worden want in BelgiŽ lijkt Engie de 14 miljard euro die in dat potje (van Synatom) zit, alvast voor een deel te legen voor eigen gebruik of voor de aandeelhouders (in 2021 is tot begin juli al 700 miljoen weggesluisd naar Parijs); Engie is de Franse eigenaar van Electrabel dat eigenaar is van de Belgische kerncentrales; Electrabel wordt ontmanteld ten gunste van Engie, maar zeer mistig is of ooit nog het gespaarde, door burgers opgebrachte geld wordt gebruikt voor het ontmantelen van de kerncentrales
- kerncentrales zijn gebouwd om een een grote basislast te hebben, d.w.z. veel en langdurig elektriciteit te produceren, mede door de hoge kosten van de bouw en de lage productiekosten van elektriciteit; nieuwe kerncentrales kunnen binnen een kwartier van 100% naar 50% vermogen, wat afschakelen en opschakelen mogelijk maakt, maar ze zijn daar niet op gebouwd (een vrij constante temperatuur en dus productie wordt aanbevolen) en daarom is dat op- en afschakelen blijkbaar gelimiteerd tot een keer of 10 per jaar (zeker niet voldoende om de wispelturigheid van zonne- en windenergie te volgen); waarschijnlijk is het op- en afschakelen er eigenlijk meer voor het plegen van onderhoud; als aanvulling op groene, onregelmatig geproduceerde elektriciteit is het een minder goede optie (wanneer het teveel aan elektriciteit niet op een andere manier benut kan worden; streven is de productie constant hoog te houden en een teveel te benutten voor opslag of ander nuttige toepassingen)
- door onderhoud en foutjes (scheurtjes in de mantel e.d.) staan veel centrales voor zeer lange tijd stil (BelgiŽ is het wat trieste voorbeeld daarvan)
- de bouw is zeer duur (tenminste: in Europa en de VS; in China, Rusland en AziŽ kan het blijkbaar veel makkelijker en goedkoper), omdat de centrale een hoge veiligheid moet hebben (bijvoorbeeld een aanval met vliegtuigen weerstaan); er zijn pogingen een centrale te maken van een serie kleinere centrales, maar het is onduidelijk waarom dit veel goedkoper zou zijn
- de bouw duurt lang 
- er zijn weinig ongelukken geweest met kerncentrales, maar als die er zijn, geeft het veel problemen en zorgen en kosten (de vraag blijft of je in het drukke West-Europa kerncentrales moet plaatsen); er is de laatste jaren veel gedaan om de veiligheid te verhogen (de EPR, de European Pressurized Reactor) is niet alleen veel veiliger dan de oudere reactoren (operationele systemen en veiligheidssystemen zijn bij EPR gescheiden en met meer toevalligheden wordt rekening gehouden), maar heeft ook een hoger rendement (door de hogere stoomdruk van 78 bar)
- eerlijkheid over waar welke soort radioactief afval wordt opgeslagen en hoe dat eventueel verwerkt of geloost wordt, is een vereiste; ook daar is BelgiŽ weer een lichtend voorbeeld van hoe het niet moet als blijkt dat afvalwater uit een kernopslagplaats via een ondergrondse leiding gaat naar het riviertje de Nete bij Mol
- voor de Nederlandse situatie: 
(a) kerncentrales zijn om begrijpelijke redenen meestal niet gewenst in een echt dichtbevolkt gebied; als er bijvoorbeeld op de Maasvlakte een kerncentrale gebouwd wordt en er iets mis is met de centrale en de wind waait uit zuidwest (wat meestal zo is), dan zijn vrijwel geheel Zuid- en Noord-Holland en Utrecht in gevaar; een onbewoond Waddeneiland lijkt een beter alternatief (alleen wel opletten dat de controle in orde is)
(b) onze kennis over kerncentrales is voor een goed deel weggeŽbd.

Voor meer informatie, bijvoorbeeld informatie per land, zie World Nuclear Association.

Eng. kernenergie is nuclear energy; kernsplijting is (nuclear) fission; kernfusie is nuclear fusion, atomic fusion