China heeft het groene licht gegeven voor de start van de experimentele kernreactor TMSR, de thorium-breeding molten-salt reactor. Die onderzoeksreactor is de eerste sinds de jaren zestig die werkt met thorium, in theorie veel veiliger dan uranium.

 

Na vier jaar bouwen (en tien jaar voorbereiding) gaat dit jaar in de Chinese woestijnstad Wuwei 's werelds eerste nieuwe gesmoltenzoutreactor met thoriumbrandstof in bedrijf. Dat is twee jaar eerder dan gepland. Het is een demonstratieproject, dat wel: TMSR levert maar twee megawatt aan warmte en zal die ook niet omzetten in elektriciteit. Ter vergelijking, zelfs een relatief kleine kernreactor als die in Borssele levert zo'n vijfhonderd megawatt aan elektriciteit.
 

Mijlpaal

TMSR is de eerste werkende gesmoltenzoutreactor ter wereld sinds de Verenigde Staten in de jaren 1960 experimenteerden met twee testreactoren. ‘Een mijlpaal’, reageert de Nederlandse hoogleraar Jan Leen Kloosterman, expert op het gebied van kernreactoren aan de TU Delft. ‘We gaan hier veel van leren voor toekomstige gesmoltenzoutreactoren.’

 

Praktijkervaring opdoen

Met de testinstallatie laat China vooral zien dat het de benodigde techniek voor gesmoltenzoutreactoren in handen heeft. TMSR is bedoeld om praktijkervaring op te doen, zegt Kloosterman: daarmee kan China zijn eerste generatie thoriumcentrales ontwerpen die ook echt stroom leveren. Het land heeft de ambitie uitgesproken om in 2060 compleet klimaatneutraal te zijn.

 

Gamechanger

Gesmoltenzoutreactoren worden gezien als een gamechanger voor kernenergie. Van het gebruikte thorium is drie keer meer voorradig dan uranium, maar het is zelf niet splijtbaar. Een injectie van radioactief materiaal zorgt dat het thorium zichzelf omzet in uranium, dat vervolgens splijt en warmte opwekt.

Als het lukt gesmoltenzoutcentrales aan de praat te krijgen, dan zijn de voordelen groot. Zo is thorium zelf niet radioactief en is het is het radioactieve afval uit een gesmoltenzoutreactor sneller onschadelijk geworden. Ook kan de temperatuur niet uit de hand lopen in een meltdown, omdat het brandstofmengsel dan door een makkelijk smeltende plug de reactor uitloopt, zodat de kernsplijtingsreactie stopt. Een nadeel is dat het zoutmengsel het metaal van de reactor corrodeert. De TU Delft onderzoekt daarom materialen die daartegen bestand zijn.
 

Reactorvat van de gesmoltenzoutreactor TMSR. Bron: Shanghai Institute of Applied Physics


Thoriumcentrales

Kloosterman kijkt ondertussen met belangstelling naar het Chinese project. ‘Ze gaan daar waardevolle praktijkervaring opdoen. De eerste generatie thorium-gesmoltenzoutcentrales zal erg op dit ontwerp lijken.’ China loopt dus voorop, maar heeft dit project volgens de reactorexpert onder andere snel aan kunnen pakken door dicht bij de oude Amerikaanse ontwerpen te blijven.
 

Vind je dit onderwerp interessant? Kijk dan ook eens in het dossier 'Kernenergie in Nederland'.

 

Europa kiest juist voor een meer fundamenteel wetenschappelijke aanpak, aldus Kloosterman. ‘Helemaal mooi zou zijn als de reactor zou kunnen werken zonder de moderator van grafiet die de TMSR nu nog heeft. Dan kun je meer en sneller thorium omzetten in uranium, en efficiënt plutonium versplijten, dat nu onbruikbaar is.'

 

Borssele

Toch zullen eventuele nieuwe kernreactoren bij Borssele waarschijnlijk niet op thorium lopen. Kloosterman ziet daar meer in bestaande lichtwaterreactoren die nu al commercieel te koop zijn. ‘Het klimaatprobleem is zo acuut, dat je niet moet wachten tot thoriumcentrales op de markt komen. Je moet nu aan de slag.’
 

Tekst: Gieljan de Vries
Openingsbeeld: Chinese testinstallatie voor de circulatie van gesmolten zout. Foto: Thorium Energy World