Kernenergie start-up Transatomic Power claimde uraniumafval te kunnen gebruiken als brandstof. Die belofte blijkt niet te kloppen: de gesmolten zoutreactor werkt alleen met verrijkt uranium.

Het was te mooi om waar te zijn, de belofte van de Amerikaanse Leslie Dewan van de nucleaire start-up Transatomic Power. ‘We kunnen met de huidige voorraad nucleair afval de wereld meer dan zeventig jaar van elektriciteit voorzien, inclusief de stijgende vraag’, verklaarde ze onder andere in De Ingenieur (lees: ‘Optimisme over kernenergie herleeft’). Dewan, eerder geroemd door Time Magazine en het Massachusetts Institute of Technology (MIT), was in april 2015 een van de keynotesprekers op het Thorium-symposium van de TU Delft.

Die belofte blijkt niet te kloppen, zo geeft Dewan ruiterlijk toe in een artikel van MIT Technology Review. De reactor kan niet werken met bestaand nucleair afval, het reactorontwerp van Transatomic Power heeft minstens 5 % verrijkt uranium nodig om de kernreactie aan de gang te houden.


Fout in analyse

Dewan en haar partners gingen in eerste instantie uit van een 75 keer efficiënter gebruik van uranium in hun gesmolten zoutreactor. Daarom was nucleair afval, dat een lage verrijkingsgraad heeft, een aantrekkelijke kandidaat als kernbrandstof. Maar in de efficiencyberekeningen zijn fouten gemaakt: de reactor van Transatomic Power is niet 75 maal efficiënter, maar hooguit 2 keer efficiënter dan de bestaande kerncentrales. Op zich nog steeds een flinke prestatie, maar wel veel en veel minder dan de eerdere claim, en met een verregaande consequentie. De aantrekkelijke gedachte dat de centrale kan draaien op nucleair afval, moet worden losgelaten.

Gesmolten zoutreactor

De reactor die Transatomic Power (TAP) ontwikkelt, is geënt op de gesmolten zoutreactor, een inherent veilige reactorconcept uit de jaren zestig (lees: ‘Uranium waterreactor versus thorium gesmolten zoutreactor’), maar wel met twee essentiële verschillen. In plaats van grafiet als moderator voor het afremmen van neutronen, gebruikt de TAP-reactor zinkhydride, waarbij waterstof als moderator dient. Het andere belangrijke verschil is het zout: in plaats van een mengsel van lithium- en berylliumfluoride, gebruikt de beoogde TAP-reactor lithiumfluoride als vloeibaar zout. Indertijd noemde Dewan als belangrijkste voordeel dat daarin meer uranium is op te lossen, zodat zelfs met 1,8 % verrijkt uranium de kernsplijting aan de gang zou blijven. Dat laatste blijkt dus niet te kloppen.

De fout in de analyse van Transatomic Power werd voor het eerst ontdekt door hoogleraar Practice of Nuclear Science and Engineering Kord Smith van het MIT. Na overleg met collega’s legde Smith zijn bevindingen voor aan Transatomic Power, die vervolgens de eigen analyse nog eens grondig tegen het licht hield en moest concluderen: Smith heeft gelijk, wij zaten ernaast. 


Nieuw whitepaper

TransAtomic publiceerde vervolgens afgelopen november een nieuw whitepaper over zijn centrale waarin de 75x-claim is losgelaten. Dat betekent overigens niet dat de reactor op papier slecht zou presteren. Met 5 % verrijkt uranium als brandstof geeft de reactor 53 % minder nucleair afval dan een gewone centrale, en bij 20 % verrijkt uranium is dat zelfs 83 % minder afval.

De nieuwe bevindingen van Dewan cs. zijn vervolgens voorgelegd aan deskundigen van het Oak Ridge National Laboratory, het lab waar de kerngeleerde Alvin Weinberg ooit met de eerste gesmolten zoutreactor experimenteerde. Het whitepaper is te vinden op de website van Transatomic Power.

Tegenover MIT Technology Review laat Dewan weten dat ze met die publicatie volledige openheid wil betrachten, ‘zodat iedereen in staat is om de gepresenteerde analyse te verifiëren’.

Smith zegt dat hij er niet vanuit gaat dat Dewan en haar team bewust zaken te rooskleurig hebben voorgesteld. Het enige wat hen kan worden verweten is dat ze hun analyses niet aan peer review hebben onderworpen.

Indertijd haalde Transatomic Power 4,5 miljoen dollar op voor het maken van een ontwerp dat geschikt is voor de goedkeuringsprocedure bij de nucleaire autoriteiten. De investeerders laten Technology Review weten dat ze hun geld niet zullen terugtrekken. ‘Het ontwerp blijft interessant omdat de gesmolten zoutreactor passief veilig is en leidt tot aanzienlijke reductie van afval en kosten’, aldus een van de financiers.