Hier even wat feiten over kernfusie:
Dit heb ik speciaal gevraagd aan Dr. Erik Min van het FOM-Instituut voor Plasmafysica Rijnhuizen
In het kort: Water zal nooit opraken door kernfusie: slechts 0,015% van al het water is bruikbaar voor kernfusie, maar dat is genoeg voor miljarden jaren energieproductie. En afval is er natuurlijk wel, radioactief zelfs, maar van een heel andere orde dan kernsplijtingsafval: minder en korter levend.
Het opraken van water is absoluut geen issue. Voor de huidige fusie-reactoren worden twee isotopen van waterstof als brandstof gebruikt; deuterium en tritium. Deuterium wordt uit zeewater gehaald, en ik denk dat daar het verhaal over opraken van water vandaan komt. Van alle waterstof atomen die in water (zoet water, oceanen, spa, al het water) zitten als onderdeel van watermoleculen is 0,015% een deuteriumatoom. En alleen die deuteriumatomen worden gebruikt voor kernfusie. Als we alle watermoleculen die deuterium bevatten uit de oceanen halen is dat dus nauwelijks merkbaar. En met die hoeveelheid deuterium kunnen we de wereld zo’n 50 miljard jaar van de huidige hoeveelheid energie voorzien. In die zin zou je kunnen zeggen dat kernfusie tien keer duurzamer is dan zonne-energie, aangezien de zon over zo’n 5 miljard jaar is opgebrand.
Tritium is een ander verhaal. Dat komt in de natuur niet voor omdat het radioactief is, en na verloop van tijd uit elkaar valt. Er is op de hele wereld maar een paar kilo tritium aanwezig. Maar tritium kunnen we in de fusiecentrale zelf maken uit lithium. Voordeel daarvan is ook nog dat er geen radioactief tritium vervoerd hoeft te worden of zelfs maar in grote hoeveelheden opgeslagen, omdat we het gemaakt wordt op de plek en in de hoeveelheden die nodig zijn. Lithium is een metaal dat verspreid over de aarde voorkomt in gesteenten, en daarin zit voldoende voor zo’n 3000 jaar energieproductie met kernfusie. Bovendien zit er nog vele malen meer Lithium opgelost in zeewater, maar dat is er lastiger uit te halen.
Dat ik toch durf te beweren dat fusie-energie miljarden jaren in de wereldenergie kan voorzien is omdat er ook een fusie-reactie mogelijk is die alleen deuterium gebruikt. Deze is lastiger, maar met de deuterium-tritium reactie hebben we dus minstens 3000 jaar om dat onder de knie te krijgen.
Punt twee is het afval. Het directe afvalproduct van de deuterium-tritium reactie (en trouwens ook van de deuterium-deuterium reactie) is helium. Dit is volmaakt ongevaarlijk, en bovendien produceert een GW centrale per jaar niet meer dan zo’n 300 kg helium. Vergelijk dat met een gasgestookte centrale van een GW, die per jaar zo’n 6 miljard kg CO2 produceert. Helium is dus het probleem niet.
Wat wel een probleem is, is het feit dat de reactor langzaam radioactief wordt. Dit komt door de neutronenstraling die bij de reactie vrijkomt. Een juiste keuze en zuiverheid van de reactormaterialen kan dit beperken, maar nooit geheel uitsluiten. Bovendien zal een deel van het tritium uit het brandstofmengsel ingesloten worden in de wand van de reactor. Al met al is de reactor zelf na zijn levensduur radioactief, en moet dus als radioactief afval behandeld worden; vervoerd naar bunkers en opgeslagen tot het is “afgekoeld”.
Het grote verschil met kernsplijting is echter de levensduur van het afval. Voor kernsplijting is dit duizenden tot tienduizenden jaren. Bij een juiste keuze van reactormaterialen kan het sloopmateriaal van een fusiereactor voor het overgrote deel binnen honderd tot honderdvijftig jaar gewoon hergebruikt worden. Op
http://www.fusie-energie.nl/gallerij/hires/radioinhalation.jpg vind je een grafiek waarin dit is te zien. Hondervijftig jaar is een tijd die veel beter te overzien is dan de duizenden jaren waar het bij kernsplijtingsafval over gaat. En radioactief verval is stukken voorspelbaarder dan klimaatverandering door CO2.
Tenslotte nog wat getallen:
Een commerciële fusiecentrale wordt waarschijnlijk iets groter dan ITER, en gaat in de orde van een GigaWatt (= 1000 MegaWatt) electriciteit produceren. Daarbij wordt zo’n 150 kilogram deuterium en 225 kilogram tritium per jaar gebruikt, en dus zo’n 300 kilogram helium geproduceerd. Dit zijn dus enorm kleine getallen!! Voor die 150 kilogram deuterium wordt zo’n 750 liter zeewater “opgebrand” per jaar. En voor 225 kilogram tritium is zo’n 520 kilogram lithium nodig.
Poll
8 Replies
11618 Views