Name: Is thorium de energie van de toekomst?
Uploaded: 2022-06-27T00:00:00+02:00
Duration: 10 min 16 s
Description: Bij het opwekken van kernenergie komt geen CO2 vrij, maar het levert wel een heleboel kernafval op. Thorium heeft dat nadeel niet. Wekken we in de toekomst onze energie op in thoriumreactoren?

Klas 4/5/6

Er is geen tijd te verliezen als het om CO2-reductie gaat. Voor sommige landen opent dat de weg naar kernenergie. Maar wie kernenergie zegt, zegt uranium. En daar kleven tot nu toe grote problemen met afval en veiligheid aan. Een oplossing zou kunnen liggen in thorium. Daarom wordt er nu met spanning gekeken naar China, waar de eerste thoriumreactor verrijst. En wij vragen ons af: is thorium dan de oplossing voor het klimaatprobleem? En dat bespreek ik met Jan Leen Kloosterman. Hij is kernenergie-onderzoeker aan de TU Delft. Al dertig jaar onderzoekt hij nucleaire installaties, begon zijn promotie kort na de kernramp in Tsjernobyl, deed onderzoek in Petten en is nu hoogleraar reactorfysica aan de TU Delft en hier met een blok thorium in zijn hand. Jan Leen, welkom! Dankje. Had je die niet mee kunnen nemen? Nee, die is, ze staat wel achter slot en grendel. Maar nee, dat was eventjes tijdelijk dat ie op de foto mocht. Maar ik heb wel wat anders meegenomen. Want dit is een kleine versie daarvan he, eigenlijk. Ja, wat is dit? Dit is een gloeikruisje van vroeger bij de kampeerlampen werd het gebruikt. En daar zit ook een heel klein beetje thorium in. Een kwart gram ongeveer. En als je dat in een speciale reactor zou gebruiken is dat voldoende energie voor een jaar lang alle elektriciteit van een huishouden. Van een huishouden, allemaal in dit ene klein bolletje. Ja. En ik begrijp dat het ook overal te vinden is, zelfs in Nederland. Ameland heeft donker zand en dat komt omdat er een thoriumhoudend mineraal in zit. Dus ook nog eens goed beschikbaar. Je zou denken heel beloftevol. En dat gaan we natuurlijk uh allemaal onderzoeken in dit gesprek. Maar je moet er ook wel wat voor doen. Je moet er onderzoek naar doen natuurlijk bijvoorbeeld. En dat gebeurt in Petten. En daarvoor ging Sosha daarnaartoe naartoe. Kan ik dat potje nu gewoon, zou ik dat mogen pakken? Laten we het proberen. Oh dat is echt voor hele lange armen. Ik kom bijna met m'n gezicht tegen dat glas. En dan kan ik nu zo pakken? Je kan hem gewoon pakken. Oh, dat is best wel zwaar eigenlijk. Oh, dat lijkt een soort zeezout. Ja, je ziet het zijn gewoon zout en zoutkorrels. Maar wat is het? Het is een thoriumfluoride. Als je het in een reactor doet, wordt de temperatuur wat hoger, gaat het smelten wordt het vloeibaar. Maar wat er ook gebeurt is dat dat thorium neutronen gaat invangen en dat het thorium wordt omgezet in uranium. En als je uranium als brandstof gebruikt kun je daar weer energie, warmte uit opwekken. Het is zout, gesmolten zout bij hoge temperatuur. Dat is heel corrosief. Dat tast je materialen aan. Oke. Maar dat zout zit in een metalen container. Ja, die gaat bijvoorbeeld ja roesten ja. En dat moet je allemaal onderzoeken. En als de capsules dan uit de kernreactor komen, dan moeten ze verder onderzocht worden in een speciaal laboratorium, de hot cells. Dit is wel vet hoor he. Dus die stukjes metaal die we net hebben gezien, die komen dan bij wijze van spreken hier uit. Die komen hieruit. En die snij je dan open om te zien wat ermee is gebeurd. Wat ermee is gebeurd. 
Precies ja, maar nu hoef je niet meer zo'n rubberen handschoen. Je hebt nu een soort robotarm. Nee, want als het uit de reactor komt, dan is het heel erg radioactief. Ja. En dan kun je niet meer met je handen bij. Dus moeten we dat op deze manier doen. Achter een ruime meter beton om de straling af te schermen. Kunnen we even meekijken? We kunnen wel meekijken. Ja, hier wordt dus onderzoek gedaan in Petten naar thorium en vooral naar de behuizing voor de centrale. Als je die nodig hebt, want er komt nogal wat bij kijken. Om te snappen hoe er energie wordt gehaald uit thorium moeten we eerst even kijken naar de klassieke kernreactor. Hoe die werkt. Laten we even kijken en leg jij dat wat we zien. Hier zie je dat oranje blok, dat zijn staven uranium. Daarin vindt kernsplijting plaats. Daarbij komt heel veel warmte vrij. En die warmte, die wordt eigenlijk opgenomen door water wat langs die staven stroomt. En dat water wordt dan vervolgens naar een tweede circuit getransporteerd en de warmte wordt daar overgedragen aan water, wat onder een lagere druk staat. Dat water gaat vervolgens koken en die damp, die wordt dan vervolgens gebruikt om in een turbine een draaiende beweging te maken en dat staat gekoppeld aan een generator waarmee elektriciteit wordt geproduceerd. Dus zo gaat het bij de kernreactor op de klassieke manier. En wat is hier nou het nadeel van vooral? Nou, het nadeel is dat je maar 1 procent van het uranium kunt gebruiken. Dus vanuit het duurzaamheidsoogpunt zou je eigenlijk een andere centrale willen ontwikkelen die gewoon veel langer met de bestaande uraniumvoorraad en thorium zou kunnen werken. En je hebt natuurlijk het afval, daar gaat het altijd over. Ja, je hebt ook het afval. Een deel van het afval blijf je altijd houden, want die die brokstukken die ontstaan in een kernsplijting, dat is afval wat je niet kunt vermijden, maar je kan wel een deel van het lang levende afval proberen te vermijden. Dus afval is een punt. We hebben natuurlijk ook. Nou, ik noemde daarnet al even Tsjernobyl. Het kan ook wel eens misgaan. Ja, de splijtstof ook. Als de kettingreactie stopt blijft er toch nog een klein beetje warmte uitkomen. En die warmte moet je altijd dus afvoeren naar de omgeving. Doe je dat niet? Ja dat zou de splijtstof kunnen smelten. En dat is dus in Fukushima gebeurd. Ja en dan gaat het natuurlijk ook echt mis. En dan de thoriumreactor. Ja, hoe werkt die? Nou, de thoriumreactor bestaat eigenlijk uit een groot blok grafiet en daarin stroomt zout onder hele hoge temperatuur, zevenhonderd graden Celsius met uranium en thorium in opgelost. En dat zout stroomt zo rond. En omdat daar uranium en thorium in zit vindt de kernsplijting plaats zodra het zout in dit blok grafiet komt. En die warmte die daarbij vrijkomt, dat is weer de warmte die uiteindelijk in elektriciteit wordt omgezet. Dus de kernsplitsing. Waar de energie vrijkomt, ook bij de klassieke kerncentrale, die gebeurt eigenlijk met een andere brandstof? Ja, een vloeibare brandstof zou je kunnen zeggen, waardoor de warmte ook gelijk aan ja, dat dat zit in de vloeistof zelf. En dat heeft nou ook nog als voordeel dat je altijd een klein deel van de vloeistof kan aftappen, schoonmaken en kan terugvoeren. En zo kun je ook weer vers thorium toevoegen aan de reactor. En op die manier, creëer je dus een reactor die elk heel efficiënt is, waardoor je ook naast uranium ook thorium kunt gebruiken. Want ik hoor toch wel uranium. Dat is toch de stof waar we eigenlijk een beetje van af willen? Nou ja, uranium kun je ook gebruiken in een gesmolten zoutreactor en het heeft als voordeel dat je al het uranium kunt gebruiken. En niet maar een klein beetje maar 100 procent. Dus dat heb je al honderd keer meer energie uit uranium. Maar het leuke vind ik is dan dat je thorium kunt gebruiken. En thorium wordt intern in de reactor omgezet in uranium en dan vervolgens verspleten. Maar dan kun je dus die langlevende afvalcomponent helemaal vermijden. Ja want inderdaad he, het kernafval, dat was een probleem. Dat heb je hier helemaal niet? Ja, wel afval wat driehonderd jaar sterk radioactief blijft. Is ook best lang. Ja, maar dat is nog te overzien vind ik zelf. Maar niet meer dat afval wat honderdduizend jaar moet worden opgeslagen, want dat is het geval bij de kernreactor. Ja, en dus dat het afval, nou dat is toch nog best substantieel maar wel inderdaad minder dan op de andere manier. En het gevaar van een meltdown van een ontploffing heb je dat hier niet? Nou het grappige is dus dat hier een speciale vriesplug zit. En als het zout in de reactor te heet wordt of als de elektriciteit van buiten wegvalt, dan zal het zout zal vanzelf in die tanks onderin het vat stromen. En dat is een veilige opslagplaats voor het zout. En op die manier kun je de reactor veilig stellen. Het is dus veiliger, het zorgt voor minder afval en natuurlijk iets wat we nog niet hebben gehad: er komt geen CO2 bij vrij en daar gaat het natuurlijk heel erg over als het gaat over de opwarming van de aarde. En de vraag is dan: waarom gebeurt het niet? Nou ja, het heeft al bestaan. In de jaren zestig in Amerika en de VS heeft de kleine die demonstratie reactor gedraaid. En momenteel wordt een dergelijke reactor ook weer in China gebouwd. Die zal volgend jaar naar verwachting in bedrijf komen. En ja, dan duurt het nog vijftien tot twintig jaar voordat er een grotere versie van gebouwd kan worden. Ja, maar waarom hebben we in de jaren zestig dan niet voor die thoriumroute gekozen? Goede vraag. Op een gegeven moment in de jaren eind jaren zestig was er heel veel vraag naar energie, er was eigenlijk een energiecrisis. En ja, die lichtwaterreactoren konden veel sneller gebouwd worden, want die kennis was allemaal al aanwezig. Dus toen heeft men gekozen om toch die lichtwaterreactoren te bouwen. Zijn prima reactoren, maar qua duurzaamheid, als je liever een gesmoltenzoutreactor dan misschien gehad. Want China, je zei het al, werkte er wel aan. Sterker nog, jij bent er ook geweest. Wat zag je daar? Ik ben in laboratoria geweest in Shanghai en we hebben daar presentaties gezien van de bouwplaats en zo. En ja, de bouwplaats is, de reactor is bijna af he het is helemaal al een groot gebouw met... Ik zie een twinkeling in je ogen. Ja ja zeker. Waarom, waarom? Nou ja, het is toch weer een mijlpaal. Vijftien jaar lang hebben we niks kunnen bouwen op dit gebied. En ja, nu staat er toch weer een eerste demonstratiereactor. Ik hoop een van de vele die nog komen gaan. En ja dat is, de experimenten die je daarmee kunt doen en de ervaring die we daarin opdoen, ja dat is voor mij een goudmijntje natuurlijk. Want wat denk jij is dit, kan dit echt bijdragen aan een oplossing van het klimaatprobleem? Als je echt wat aan het klimaat wil doen op korte termijn moet je eerst nog gewoon de centrales bouwen zoals we in Borssele hebben staan. Dat kan prima. En dan moet je eigenlijk dus het langlevende afval bewaren. Dus niet onder de grond stoppen maar opslaan. En dat vervolgens in gesmolten zoutreactoren die je daarna kunt bouwen vernietigen. Zonder zou je het dus op die manier kunnen hergebruiken, dat afval. Maar dan moet je dus wel overgaan op die thorium. Ja, dan moet je wel de gesloten zoutreactor gaan bouwen. En daar zit nog wel wat tijd in. Dat gaat nog wat tijd kosten. Maar ja, wij werken de had er hard aan in Delft. Dus we doen ons best. Jan Leen, dank je wel. Ja, graag gedaan.

Over kernenergie is al jaren discussie. Maar er zijn steeds meer voorstanders, omdat kerncentrales op een schone manier energie opwekken. Is kernenergie noodzakelijk om de klimaatdoelen te halen? En wat doen we met radioactief afval? Je leest het in de story van NPO Kennis.

Story over het opwekken van kernenergie

Hoe werkt een kerncentrale?

Bij het opwekken van zonne-energie komt geen CO2 vrij. Een duurzame bron van energie dus. Hoe werken die zonnepanelen en wat is de toekomst van zonne-energie? Je leest het in de story van NPO Kennis.

Story over duurzame energie op je dak

Hoe werken zonnepanelen?

Klimaatverandering raakt ons allemaal. Maar de gevolgen van de CO2-uitstoot van welvarende landen wordt vooral gevoeld in armere landen. Hoe dat zit, lees je in de story van NPO Kennis.

Story over de gevolgen de opwarming van de aarde

Waarom raakt klimaatverandering de een harder dan de ander?

Schoolplaat ecologische voetafdruk

Hoe jij leeft, wat je eet, hoe je jezelf verplaatst, hoe vaak en hoe je op vakantie gaat, heeft allemaal invloed op jouw ecologische voetafdruk. Jouw ecologische voetafdruk is de oppervlakte op aarde die nodig is om jouw leven te kunnen onderhouden.

Klik op de afbeelding om te beginnen.

Ontdek hoe jouw levensstijl invloed heeft op de aarde

Jouw ecologische voetafdruk

Is thorium de energie van de toekomst?

Logo NTR zwart

Logo NTR wit

De meest interessante reportages, gesprekken en fragmenten uit het wetenschapsprogramma Atlas (NTR).

Programmaheaders

Logo Wetenschap

Atlas in de klas

Naar het Youtubekanaal van NTR Wetenschap

Bij het opwekken van kernenergie komt geen CO2 vrij, maar het levert wel een heleboel kernafval op. Thorium heeft dat nadeel niet. Wekken we in de toekomst onze energie op in thoriumreactoren?

Milieu en klimaat

Een schone manier van energie opwekken

Bekijk ook

Extra's

Schooltv biedt meer dan video's! Ontdek onze extra inhoud:

Ontvang jij de nieuwsbrief al? Blijf op de hoogte door je aan te melden en ontvang elke maand een nieuwsbrief naar keuze in je inbox!

De minister zet een streep door de NTR en daarmee ook door Schooltv.          
Laat Schooltv niet verdwijnen. 

rode kerstballen in een boom

Schrijf je in de voor de maandelijkse nieuwsbrief voor het laatste Schooltv PO-nieuws

Nieuwsbrief PO

Blijf op de hoogte van het laatste Schooltv-nieuws voor VO.

Nieuwsbrief VO

Contact

Schooltv Help

Veelgestelde vragen

Schooltv maakt educatieve content voor het onderwijs, bestaande uit video's en interactief materiaal. Altijd bij de les!

Over Schooltv

Over Schooltv.nl

Schooltv.nl is een videodatabase, gevuld met educatieve en informatieve videoclips, filmpjes, fragmenten, liedjes, animaties, lesvideo’s afleveringen, TV-programma’s, televisieseries, videoverzamelingen en afspeellijsten.