Factsheet Kernenergie 1
Noodzaak kernenergie •
Wereldwijd wordt steeds meer energie bespaard. Ook de economie in de geïndustrialiseerde landen wordt steeds energie-efficiënter: in elke verdiende Euro gaat steeds minder energie zitten. In Europa daalde deze energie-intensiteit (hoeveelheid energie per eenheid bruto nationaal product, in kWh/€) tussen 1985 en 1997 gemiddeld met 1,4% (European Environment Agency, 2000).
•
Toch blijft de energievraag toenemen en dat zal nog lange tijd zo blijven. Naar verwachting blijft de economie zowel in Nederland als in Europa, en nog in veel sterkere mate in Zuidoost- Azië, doorgroeien. Economische groei betekent meer bedrijvigheid en meer welvaart, en beide gaan gepaard met een stijging in de energiebehoefte. Deze toename is zo sterk dat dit niet kan worden opgeheven door vrijwillige besparingsmaatregelen. Alleen door besparing onder dwang (rantsoenering) zou de vraag kunnen worden teruggebracht.
5000 4500 4000 3500 3000 2002
2500
2030
2000 1500 1000 500 0 Noord-Amerika
EU-25, Rusland
India, China, Japan, Korea
Zuid-Amerika, Afrika, Midden-Oosten
Energievraag per regio in MTeo 2002 en 2030 (G.H.B. Verberg, IGU, 2006)
•
KIVI NIRIA: alle zeilen zullen moeten worden bijgezet om de komende decennia aan de energievraag te voldoen: alle mogelijke bronnen zullen moeten worden ingezet. Dus zowel fossiele brandstoffen als hernieuwbare bronnen (zon en wind) en kernenergie.
Factsheets kernenergie ten behoeve symposium 28-4-2006
An963044.N60 6 april 2006
Factsheet Kernenergie 2
Uraniumvoorraden •
Sinds het begin van de toepassing van kernenergie is er ruim twee miljoen ton uranium verbruikt. Gedurende deze periode is er door exploratie steeds meer bij gevonden dan er werd opgemaakt. Dit ondanks de relatief lage prijs en de recente overtollige voorraden. Een significante prijsverhoging van uranium door grotere marktvraag zal intensievere exploratie en winning (ook van laagwaardiger ertsen) bevorderen en de beschikbare “voorraden” sterk uitbreiden.
•
Momenteel maken de kosten van uranium circa 5% van de totale kWh-prijs van een kerncentrale uit. De stroomkosten van een kerncentrale worden voornamelijk bepaald door afschrijvingen en rente op de relatief hoge investering (circa 60%). Bij een sterke prijsverhoging van uranium (bijv. met een factor 4 à 8), stijgt de stroomprijs van een kerncentrale met 15 à 35% en deze prijs is nog steeds competitief met stroom uit fossiele brandstoffen op het huidige olieprijs niveau en belangrijk lager als de kosten van de CO2 uitstoot in rekening wordt gebracht. Uraniumvoorraad (winningkosten < 130 $/kgU) (in duizenden ton)*
Bekende voorraden Bekende + geschatte voorraden
Statische reikwijdte (wereld nucleaire capaciteit constant) in jaren productie
Reikwijdte met in de eerste 50 jaar 3% groei van de wereld nucleaire capaciteit per jaar
Zonder recycling
Met recycling
Met snelle reactoren
Met snelle reactoren
4.600
65
100
10.000
2.500
6.850
100
150
15.000
3.800
Uraniumvoorraden en de reikwijdte in jaren met huidige en toekomstige kernreactortechnologie (Framatome ANP GmbH 2005) Noot: daarnaast wordt nog opgemerkt dat: • huidige kernreactoren versplijten slechts 0,6% van het natuurlijk uranium. Met behulp van snelle reactoren kan die versplijtingsgraad tot zeker 60% worden opgevoerd. Dit betekent dat voor ieder jaar dat een reactor van de huidige technologie in bedrijf is een hoeveelheid 'afval'-uranium overblijft waarmee een snelle reactor van hetzelfde vermogen 100 jaar kan worden bedreven; • bij de inzet van snelle reactoren uranium als grondstof voor een groot deel te vervangen is door het metaal thorium, dat viermaal zoveel in de aardkorst voorkomt; • in zeewater nog eens vier miljard ton uranium voorkomt. De winningkosten bedragen momenteel $ 300 per kg, dus niet concurrerend met uraniumwinning op land, maar nog steeds economisch rendabel op het huidige prijsniveau van fossiele brandstoffen inclusief CO2 heffing. •
KIVI NIRIA: • Er is genoeg uranium beschikbaar voor de economische levensduur van een nieuwe generatie kerncentrales. • Bij het gebruik van snelle reactoren wordt het uranium bijna 100 maal beter benut en is er dus voldoende voor 2500 jaar.
Factsheets kernenergie ten behoeve symposium 28-4-2006
An963044.N60 6 april 2006
Factsheet Kernenergie 3
Radioactief afval •
Bij het vrijmaken van energie in een kernreactor ontstaat radioactief afval. Dit afval bestaat uit stoffen die door het uitzenden van straling vervallen tot stabiele eindproducten. Door dit verval ruimt het afval zichzelf op. Een 1000 MWe-kerncentrale produceert jaarlijks 1.000 kg radioactief afval (ter vergelijking met afval door verbranding: een 1.000 MWe-kolencentrale stoot jaarlijks 9.000.000.000 kg CO2 uit).
•
De hoeveelheden industrieel afval die jaarlijks in de Europese Unie worden geproduceerd zijn: • giftig industrieel afval: 10.000.000 m3 Een gedeelte hiervan wordt verbrand en een deel dient zeer langdurig opgeborgen te worden. • laag- en middelradioactief afval: 50.000 m3 Dit afval vervalt binnen dertig jaar tot niet-radioactief materiaal. Diverse opslagfaciliteiten zijn reeds in gebruik voor die tijdelijke opslag. • hoogradioactief afval: 500 m3 85% hiervan bestaat uit splijtingsproducten die zo snel vervallen dat ze binnen tien jaar zijn vervallen tot niet-radioactief materiaal; 12% bestaat uit splijtingsproducten die gedurende 250 jaar radioactiever blijven dan uraniumerts; De overige 3% bestaat uit zware metalen die langzamer vervallen en ongeveer 10.000 jaar radioactiever blijven dan uraniumerts (actiniden). Het hoogradioactief afval kan door opwerken worden gescheiden van de nuttige bestanddelen van de gebruikte splijtstof. Opwerken bewerkstelligt dat de grondstof (uranium) veel beter kan worden benut en dat de afvalstroom sterk wordt gereduceerd. Het hoogradioactief afval wordt verpakt in massief glas (verglaasd), geschikt voor langdurige opslag. Diverse internationale studies hebben aangetoond dat het afval definitief van de samenleving kan worden afgesloten door het op te bergen in geologisch stabiele lagen (klei, zout of graniet). Nieuwe ontwikkelingen: met zijn zestig jaar is kernenergie een relatief jonge technologie. Er is nog een enorm ontwikkelingspotentieel. Wereldwijd wordt nu gewerkt aan zogenoemde vierde generatie kernenergiesystemen (centrale + splijtstoffabriek + afvalverwerking), beschikbaar vanaf 2030) die: • het uranium efficiënter zullen gebruiken en zodoende per hoeveelheid geleverde energie minder afval zullen produceren • bij opwerken de teruggewonnen grondstof (uranium en plutonium) zullen kunnen benutten • ook de actiniden zullen versplijten.
•
•
•
Plutonium Andere actiniden
Met huidige reactortechnologie
Met 'snelle' reactortechnologie
Extra kosten per KWh
99,8%
99,8%
7%
-
99,4%
16%
Mogelijke recyclingpercentages van radioactieve reststoffen (OECD, NEA 2002) •
KIVI NIRIA: De omgang met radioactief afval naar het principe van concentreren en isoleren past beter in een duurzame samenleving dan de omgang met het afval van fossiele brandstoffen naar het principe van verdunnen en verspreiden (in de atmosfeer). De hanteerbare hoeveelheden maken dit ook mogelijk.
Factsheets kernenergie ten behoeve symposium 28-4-2006
An963044.N60 6 april 2006
Factsheet Kernenergie 4
Misbruik van nucleaire brandstoffen voor de productie van kernwapens •
De brandstof van kerncentrales, zowel gebruikt als ongebruikt, is onbruikbaar voor de productie van kernwapens. Dit komt door het aandeel splijtbaar uranium (verrijkingsgraad), dat voor kerncentrales rond 4% ligt en voor wapens boven 20% moet liggen.
•
Kernwapenmateriaal bestaat of uit hoogverrijkt uranium of uit zuiver plutonium. Uranium kan worden geproduceerd in verrijkingsinstallaties. Plutonium voor kernwapens wordt aangemaakt in speciale militaire fabrieken.
•
Om wapengeschikt materiaal te maken uit gestolen splijtstof voor kerncentrales, heeft men of een verrijkingsfabriek nodig (uraniumwapen) of een opwerkingsfabriek met daarna nog een verrijkingsstap (plutoniumwapen). Beide vereisen complexe, vrij grootschalige fabrieken, wat buiten het bereik ligt van terroristische groeperingen. Voor staten is dit in principe wel mogelijk.
•
In Nederland en in Europa kan geen kerncentrale worden bedreven zonder de periodieke controles op de splijtstofhuishouding door het Internationaal Atoom Agentschap van de Verenigde Naties.
•
KIVI NIRIA: een goed controlemechanisme in een stabiele democratische staat maakt het risico van het in verkeerde handen vallen van splijtstof alsmede het risico van de bouw van militair materiaal opwerkingsinstallaties verwaarloosbaar klein. Nederland voldoet nu bij uitstek aan deze voorwaarde en de voortekenen zijn dat dit in de voorzienbare toekomst ook zo zal blijven. Daarmee kunnen wij een voorbeeldland zijn voor hoe om te gaan met kernenergie op een veilige wijze.
Factsheets kernenergie ten behoeve symposium 28-4-2006
An963044.N60 6 april 2006
Factsheet Kernenergie 5
CO2 emissies (g/kWh) •
Bij het vrijmaken van kernenergie komt geen CO2 vrij.
•
Bij het bereiden van de splijtstof en de verwerking van gebruikte splijtstof komt CO2 vrij bij transport van de materialen en bij gebruik van elektriciteit van het net, gedeeltelijk opgewekt met fossiele brandstoffen. Uraniumverrijking neemt het grootste deel van het elektriciteitsgebruik voor zijn rekening. Per geproduceerde kWh voegt dit echter niet veel toe: totaal een factor twintig minder voor kernenergie dan voor aardgas.
1700
1400 1300 1200 1100
kernenergie laag
100
kernenergie hoog
200
windenergie laag
300
windenergie hoog
400
waterkracht laag
500
zonne-energie laag
600
gas laag
700
waterkracht hoog
800
zonne-energie hoog
900
verbranding
gas hoog
1000
constructie, brandstofbereiding en afvalverw erking
kolen laag
gram CO2 equivalent per kWh
1500
kolen hoog
1600
0
Emissie van broeikasgassen door de verschillende vormen van elektriciteitsproductie (dubbele staafdiagrammen geven bereik tussen een optimistische en pessimistische waarde aan). •
KIVI NIRIA: de toepassing van kernenergie is een zeer effectief middel om CO2 emissies terug te dringen.
Factsheets kernenergie ten behoeve symposium 28-4-2006
An963044.N60 6 april 2006
Factsheet Kernenergie 6
Veiligheid •
Door zorgvuldig ontwerp en bedrijfsvoering zijn de risico’s van het aanwenden van kernenergie voor vreedzame toepassingen dusdanig geminimaliseerd dat niet alleen aan alle wet- en regelgeving wordt voldaan, maar dat bovendien die risico’s ver onder die van andere industriële activiteiten liggen (zie grafiek).
1,0E-02 10-2
wegtransport (RIVM, 2001)
LPG tankstations (RIVM, 2001)
-4 1,0E-04
kans per jaar
10
kans per jaar
Schiphol (RIVM, 2005)
1,0E-06 10-6
ALARA 1,0E-08 10-8
Borssele
1,0E-10 10-10 1
(2005)
10
100
1000
minimaal aantal doden (ALARA wil zeggen: As Low As Reasonably Achievable: zo laag als redelijkerwijs mogelijk. In de internationale nucleaire regelgeving wordt de aangegeven band gehanteerd. Uit bovenstaand figuur blijkt dat de normen voor andere risicodragende installaties anders liggen.) •
Het is onmogelijk dat een kerncentrale explodeert als een atoombom.
•
KIVI NIRIA: het risico van een ongeval met vrijkomen van grote hoeveelheden radioactief materiaal bij de huidige en eventueel nog te bouwen kerncentrales in Nederland is significant lager dan risico´s van een aantal andere door onze samenleving geaccepteerde economische bedrijvigheden.
Factsheets kernenergie ten behoeve symposium 28-4-2006
An963044.N60 6 april 2006
