Het Nederlands-Franse bedrijf Thorizon, dat een nieuw type kernreactor ontwikkelt, onderzoekt momenteel verschillende mogelijke locaties voor de eerste reactor.

 

Het bedrijf voert zogeheten prefeasability studies uit naar mogelijke locaties voor een small modular reactor (SMR) in Nederland, België en Frankrijk. In Nederland gebeurt dat samen met EPZ, de exploitant van de kerncentrale in Borssele, vertelt ceo Kiki Lauwers van Thorizon in een telefonisch interview. ‘We stellen per locatie onder meer vragen als: is er een eindgebruiker voor de opgewekte energie; is een Thorizon-reactor mogelijk op deze locatie; en wat moet er allemaal nog meer worden geregeld om een reactor op deze plek mogelijk te maken?’

Locatie vastleggen

Het doel van Thorizon, dat vestigingen heeft in Amsterdam en Lyon, is om tegen het eind van het jaar een locatie vast te leggen. Die vroege deadline is nodig omdat het vervolgtraject – vergunningverlening, bouw, ingebruikname – ook nog behoorlijk wat tijd in beslag zal nemen. ‘Het snelste zouden we zijn met een locatie die al een bestemming heeft voor nucleaire activiteiten’, zegt Lauwers. In Nederland zijn voorbeelden daarvan Borssele en de Maasvlakte. ‘Dat zou een paar jaar kunnen schelen in vergelijking met een plek waar het bestemmingsplan nog moet worden gewijzigd. Ook lijkt het me interessant om Dodewaard te onderzoeken. Daar is COVRA eigenaar van.’ In Dodewaard staat de eerste kerncentrale van Nederland, nu buiten gebruik, die volgens planning in 2045 wordt afgebroken.

Impressie van een mogelijke energiecentrale op basis van een kernreactor van Thorizon. Illustratie: Thorizon

Gesmolten zout

Thorizon is een Nederlands bedrijf dat een heel eigen kernreactor heeft ontworpen, de Thorizon One. De reactor valt met zijn maximale elektrische opwekkingsvermogen van 100 megawatt onder de small and modular reactors (SMR’s). De reactor werkt met gesmolten zout en kan langlevend afval van conventionele kernreactoren gebruiken als brandstof; lees ook het artikel ‘Nederlandse gesmoltenzoutreactor gaat draaien op thorium en nucleair afval’ uit 2023.

Warmte opslaan

De Thorizon-reactor produceert warmte van 550 graden Celsius, een hogere temperatuur dan veel andere reactortypen. Daarmee kan elektriciteit worden opgewekt – daarop ligt de focus binnen de huidige prefeasibility studies, zegt Lauwers – maar de warmte kan ook aan industrie worden geleverd. Er kan zelfs warmte worden opgeslagen in gesmolten zout. ‘Daarmee kan een energiebedrijf in principe op een flexibele manier elektriciteit leveren’, legt Lauwers uit. Wordt er meer stroom gevraagd, dan haalt de centrale een deel van zijn energie uit de warmteopslag.

Onderdelen vervangen

Het grootste nadeel van de gesmolten zout-aanpak is dat de brandstof enorm corrosief is; daar zijn de meeste materialen niet langdurig tegen bestand. Thorizon heeft dit probleem opgelost door bepaalde onderdelen van de reactor na een jaar of vijf te vervangen. Daardoor hoeft de startup geen materiaal te zoeken dat aantoonbaar tientallen jaren kan functioneren in een reactor. ‘We hebben niet de illusie dat we zo’n materiaal gaan vinden’, zei Sander de Groot, medeoprichter en cto van Thorizon, eerder tegen De Ingenieur.

Zo zit de Thorizon-reactor in elkaar

Deze schets laat zien hoe de Thorizon-reactor werkt. Bovenin de reactor zit het primaire circuit met gesmolten zout bij maximaal 750 graden Celsius en tien bar. De warmte die ontstaat bij het splijten van de kernen wordt afgegeven in de warmtewisselaar onderin de module. Zo komt de warmte terecht in het secundaire circuit, waar het verderop water verhit om stoom mee te maken voor de productie van elektriciteit. Illustraties Thorizon, bewerking De Ingenieur

Zout en straling

De Thorizon One-reactor wordt de eerste werkende kernreactor van het bedrijf, en is daarmee meer dan een prototype. ‘Hij moet echt al energie gaan produceren’, zegt Lauwers. ‘Het prototype-werk willen we tegen die tijd zoveel mogelijk al hebben gedaan.’ Lauwers doelt op het testen van verschillende componenten van de reactor.

Op dat gebied lopen er parallel proeven bij NRG in Petten en bij onderzoeksinstituut DIFFER in Eindhoven. Op basis van resultaten van die proeven heeft Thorizon een keuze gemaakt voor het materiaal dat zowel in aanraking komt met het zout en met straling. Lauwers kan niet zeggen welk materiaal, ‘maar het is een type staal dat al eerder in nucleaire toepassingen is gebruikt.’ Bij eerdere experimenten is onderzocht wat de afzonderlijke invloed is van corrosie door straling. Bij DIFFER worden experimenten gedaan om gelijktijdig de chemische interactie tussen zout en materiaal, en de invloed van straling daarop te bepalen.

Samenwerken

Voor het daadwerkelijke bouwen van de eerste reactor werkt Thorizon samen met ervaren bedrijven in deze techniek. Zo vormt Thorizon een consortium met het Franse Orano voor de ontwikkeling van nucleaire brandstof, en werkt het samen met Tractebel en Demcon aan het uitwerken van het ontwerp. Voor prototyping en industrialisatie, en straks het bouwen van de kernreactoren, slaat Thorizon de handen ineen met VDL Groep.

Chemische fabriek

Thorizon hoopt de eerste drie prefeasibility-studies binnenkort af te ronden. Het is goed mogelijk dat er daarna nog meer volgen, zegt Lauwers. ‘Het is denkbaar dat we ook locaties gaan onderzoeken bij industriële eindgebruikers op het terrein. Bijvoorbeeld bij een chemische fabriek of bij een toekomstige producent van waterstof. Dat zou voor ons heel nuttig zijn, omdat we dan leren wat de eisen en wensen van dat soort bedrijven zijn.’

 

Openingsbeeld: impressie van hoe de eerste energiecentrale met een kernreactor van Thorizon eruit zou kunnen zien. Illustratie: Thorizon