Waarom ook thorium geen oplossing voor ons klimaatprobleem is

De opwek van kernenergie uit thorium kent vele voorstanders. Het zou veiliger zijn dan onze huidige kernenergie én het stoot geen CO₂ uit. Toch vinden wij niet dat thorium de oplossing is voor ons klimaatprobleem.

Meer goeie energie, graag!

2020 is het jaar dat we onze eerste klimaatdoelen moeten halen: eind dit jaar moet 14% van onze energie duurzaam worden opgewekt. Of we dat gaan halen? Neen. Nederland staat van alle Europese lidstaten onderaan de lijst als het gaat om duurzame energie. En de kans dat we nog een inhaalslag gaan maken, is nihil. Willen we onze doelen van 2030 (27% duurzame energie) en 2050 (100% duurzame energie) wél halen, moet er dus snel verandering komen. We hebben op grote schaal CO₂-vrije energie nodig. En dat is precies de reden waarom voorstanders van kernenergie weer van zich laten horen. 

Kernenergie kan worden opgewekt met uranium, maar ook met thorium als splijtstof. Eerder schreven we al waarom wij vinden dat uranium geen oplossing is voor ons klimaatprobleem. Dat brengt ons bij het volgende vraagstuk: waarom gaan we dan niet massaal over op kernenergie uit thorium?

Wat is thorium?

Thorium is in 1828 ontdekt door de Zweedse chemicus Berzelius. Het zachte, zilverwitte metaal vernoemde hij naar de Noorse god van de donder: Thor. Thorium is wereldwijd makkelijk te verkrijgen omdat het wordt gewonnen uit zowel zand, steen als erts. 

In de jaren 70 ontwikkelde natuurkundige Alvin Weinberg, naast de eerste uraniumreactor, ook de eerste thoriumreactor. Waarbij de uraniumreactor water wordt gebruikt als koelmiddel, wordt bij de thoriumreactor vaak gesmolten zout gebruikt. Vandaar dat, als we het hebben over een thoriumreactor, deze ook wel een gesmoltenzoutreactor wordt genoemd. President Nixon zag in de jaren 70 echter meer toekomst in uranium omdat daarvan plutonium kon worden gemaakt en dus kernwapens. Daarom werd verder onderzoek naar de thoriumreactor stopgezet. Nu 50 jaar later kunnen we ons afvragen of er toendertijd geen verkeerde keuze is gemaakt. Mede door de kernrampen van Tsjernobyl en Fukushima neemt het aantal thoriumvoorstanders toe. Zij zien de toekomst met een gesmoltenzoutreactor als energieopwekker rooskleurig in.

Thorium, een redder in nood?

Thorium wordt vaak aangekaart als hét alternatief voor onze huidige opwek van kernenergie. Het is een stabiele factor voor energieopwek en net als met uranium komt er bij de energieproductie met thorium als splijtstof geen CO₂ vrij. Dat kunnen we niet zeggen over onze meest gebruikte energiebronnen van dit moment: kolen, olie en gas. Ja, het is inderdaad zo dat er indirect CO₂ wordt uitgestoten bij de bouw van de centrales, het onderhoud en natuurlijk het winnen van thorium. Maar laten we niet vergeten dat dit ook bij zonne- en windenergie het geval is. Uit wetenschappelijk onderzoek is gebleken dat, als we alle (in)directe CO₂-uitstoot bij elkaar optellen, kernenergie en windenergie de kleinste uitstoters zijn met 4 gram equivalenten. Zonne-energie komt daar vlak achter met 6 gram. Dit is enorm weinig in vergelijking met bijvoorbeeld kolenenergie (109 gram) en gas (78 gram). 

Een ander veelgenoemd voordeel is dat thorium eenvoudig te winnen is. Zand, steen en erts komen op grote schaal voor. In 2011 en 2013 is er onderzoek gedaan naar de wereldwijde thoriumvoorraad. Deze zou, inclusief de onontdekte maar mogelijke voorraden, 6,2 miljoen ton bedragen. Een enorme voorraad dus. Volgens Jan Leen Kloosterman, hoogleraar Nucleaire Reactor Fysica aan de TU Delft, hebben we jaarlijks 2500 ton thorium nodig om de hele wereld te voorzien van energie. Dat zou betekenen dat we met de beschikbare hoeveelheid thorium de hele wereld voor zo’n 2500 jaar van energie kunnen voorzien. Dit is natuurlijk wel in een ideale situatie waarin alles meewerkt en goed gaat. In zand zit slechts een lage concentratie thorium en de grote hoeveelheden commercieel winbare voorraden bevinden zich voornamelijk in India, de Verenigde Staten en Australië. In dat geval zullen de prijs, maar ook de CO₂-uitstoot (om thorium naar ons land te vervoeren) toenemen. Hoeveel we uiteindelijk van de voorraad kunnen gebruiken en hoeveel thorium er daadwerkelijk nodig is, zal dus nog moeten blijken.

Een derde argument waar thoriumvoorstanders enthousiast van worden, is dat een thoriumreactor veel veiliger is voor mens en milieu. Rampen zoals die in Tsjernobyl en Fukushima zouden niet meer plaatsvinden als we overgaan op kernenergie uit thorium. Een meltdown is niet meer mogelijk, want het splijtbare materiaal is al gesmolten. En mocht de stroom uitvallen, dan stroomt het zout vanzelf in opslagreservoirs waar het kan afkoelen. In principe hoeven we met een gesmoltenzoutreactor dus niet meer bang te zijn voor een nucleaire ramp.

De nadelen wegen het zwaarst

Als we alle voordelen moeten geloven, zou thorium inderdaad een redder in nood zijn. Toch kleven er ook enkele nadelen aan dit zilverwitte goedje als energieopwekker. 

Een van de grootste problemen van onze huidige kernenergie is het radioactieve kernafval. Er zijn verschillende speculaties over hoe lang dit afval gevaarlijk blijft, maar we kunnen wel met zekerheid zeggen dat dit enkele tienduizenden jaren zijn. TIENDUIZENDEN! We hebben nu al moeite om te voorspellen hoe de wereld er over tientallen jaren uitziet, laat staan over 100.000 jaar. Met thorium zouden we volgens voorstanders dit probleem niet hebben. Dat blijft veel minder lang gevaarlijk voor mens en milieu: ‘slechts’ 300 jaar. 

Jan Leen Kloosterman stelt dat bij een thoriumreactor dezelfde splijtingsproducten ontstaan als bij bestaande kerncentrales. Tijdens het bedrijf van de reactor worden de splijtingsproducten uit het zout gehaald en ingekapseld in glas. Eenmaal verglaasd, blijven de splijtingsproducten ongeveer 300 jaar radioactief. Het is echter nooit bewezen dat het lukt om 100% van de radioactieve stoffen te splijten. In dat geval blijven de ongespleten radioactieve stoffen duizenden jaren gevaarlijk. Dat thoriumafval ‘slechts’ 300 jaar gevaarlijk blijft, is dus een aanname en nog geen feit.

Daarnaast is een veelgehoord voordeel van thorium dat er geen kernwapens van gemaakt kunnen worden. Dat is ook de reden waarom er in de jaren 70 is gekozen voor uraniumreactoren. Hoewel bij een thoriumreactor geen plutonium vrijkomt, kun je er wel degelijk kernwapens van maken. Volgens een aantal onderzoekers hou je, na een paar chemische processen met thorium, uiteindelijk uranium-233 over. Dat is geschikt om kernwapens mee te maken. Het gaat misschien iets lastiger dan met uranium, maar onmogelijk is het zeker niet. Daarmee kunnen we dus ontkrachten dat thorium ongevaarlijk is.

We willen nú verandering

Al met al zijn er nog veel onzekerheden over het gebruik van thorium als energieopwekker. En die onzekerheden zijn meteen de reden waarom thorium geen oplossing is voor onze huidige klimaatprobleem. Willen we werkelijk energie gebruiken dat wordt gewonnen uit thoriumreactoren, moet er nog veel onderzoek worden gedaan naar alle mogelijkheden en veiligheid. Zó veel onderzoek, dat we volgens Wim Turkenburg (emeritus hoogleraar Science, Technology & Society aan de Universiteit Utrecht) nog wel een jaar of 40 moeten wachten op de eerste reactor. Ook Jan Leen Kloosterman bevestigt dit. Volgens hem zal het nog tientallen jaren duren voordat een thoriumreactor de uraniumreactor zal vervangen. Daarbij gaan honderden miljoenen euro’s al enkel in het nodige onderzoek zitten. Het grootste probleem? Over tientallen jaren is het kwaad al geschied. Willen we directe verandering zien, dan bieden thoriumreactoren geen oplossing. En die directe verandering is wel nodig om verdere opwarming van de aarde te voorkomen. Daarom kunnen we op dit moment beter investeren in wind- en zonne-energie: technieken waarvan we weten dat ze werken en ook nú al bijdragen aan de energietransitie. Want willen we onze klimaatdoelstellingen in 2030 en 2050 wel halen, dan moeten we roeien met de riemen die we hebben.

Nog niet overgestapt op goeie energie? Kies je eigen energiebron en bereken direct je maandbedrag.

Tags