MYRRHA, Multifunctionele onderzoeksinfrastructuur En Bijdrage aan de duurzame energiemix voor morgen Prof. Dr. Hamid AÏT ABDERRAHIM SCK•CEN
[email protected] or
[email protected] Copyright © 2011 SCK•CEN
De energie-uitdagingen voor onze planeet:
geopolitieke overwegingen – oliereserves
De energie-uitdagingen voor onze planeet:
correlatie energie/wapenconflicten
De energie-uitdagingen voor onze planeet:
Wat is de kleur van elektriciteit? Groen? Rood? Blauw?...
Wit of Zwart
25% van de wereldbevolking zonder elektriciteit
De energie-uitdagingen voor onze planeet:
minder CO2 = meer elektriciteit
Wereldwijde stijging van het elektriciteitsverbruik (IAEA 1999)
De energie-uitdagingen voor onze planeet:
investeren in alle CO2- vrije energiebronnen
De energie-uitdagingen voor onze planeet:
en…en...en…niet of…of…of!
Hernieuwbare energie en duurzame kernenergie = Duurzame energie-mix voor onze Aarde
Duurzame kernenergie
Minder radioactief afval
Beter gebruik van de voorraden
Verhoogde veiligheid Reductie proliferatie risico
Wat is MYRRHA Accelerator Driven System Versneller (600 MeV - 4 mA proton)
Reactor • Sub-kritische mode • 65 to 100 MWth
Spallatiebron
Veelzijdige Flexibele Bestralingsinfrastructuur
Snelle Neutronen Bron Lood-Bismut koeling
MYRRHA vervangt BR2
1962 BR2
2023 MYRRHA
Materiaaltest reactor (splijting)
Snelle Neutronen Materiaal Testreactor (splijting + fusie)
Testen van splijtstoffen voor LWR & GEN II/GEN III
ADS-Demo + P&T Testing (Partitioning & Transmutatie)
Testen van splijtstoffen voor LFT GEN IV LFR European Technology Pilot Plant (ETPP)
Bestralingsactiviteiten - Medische RI - Silicium dopering - Andere
Bestralingsactiviteiten - Medische RI - Silicium dopering - Andere
Bijdrage van MYRRHA Een sleutel voor de toekomst Uitdaging
Multipurpose hYbrid Research Reactor for High-tech Applications
Kernsplijting
Hoog radiotoxisch Radioactief afval
Kernsplijting GEN IV
Demonstratie van het concept
Fusie
Extreme operationele omstandigheden
Oplossing
Bijdrage van MYRRHA
Transmutatie
ADS demo
Prototypen bouwen
LFR technologie demo Snel spectrum bestralingsfaciliteit
Testen & ontwikkelen van materialen
Snel spectrum bestralingsfaciliteit
Fundamenteel onderzoek
Verleggen van de grenzen van kennis
Toegang tot protonenbundel
Lange termijn experimenten met radioactieve ionenbundels (RIB)
hernieuwbare energie
Elektronica voor efficiënte energie
Hoogwaardige halfgeleiders (NTD-Si)
Verzekeren van NTD-Silicium productie
Gezondheidszorg
Veroudering van de bevolking
Een lange termijn bron voor medische isotopen
Verzekeren van radio-isotopen productie (bestaande en nieuwe)
Relatieve radiotoxiciteit
Motivatie voor hoog radioactief afval: Transmutatie: optimalisatie van de geologische berging
transmutatie van de brandstof
Recyclage van de brandstof
Zonder recyclage van de brandstof
Natuurlijk Uranium
Tijd (jaren)
Reductie van de stralingsduur met factor 1.000x
Reductie van het volume met een factor 100x
Uraniumbronnen: nood aan beter gebruik
FR = fast reactor
ISOL@MYRRHA Bijdrage aan fundamentele kennis MYRRHA 2 gap Spoke 352 MHz
17 MeV
100 MeV
protons: 2-4 mA, CW, 600 MeV
5 cell Elliptical 704 MHz
200 MeV
Beam splitter
600 MeV
~ 100-200 mA,
ISOL@MYRRHA
~DC
Ruggedized target: e.g. Ta, UC/C
RFQ cooler and buncher
Pure and intense RIBs of ~50-60 keV
Sustainable 1+ ion source: Low-resolution mass separator
High-resolution mass separator
Bijdrage aan hernieuwbare energie: Productie van gedopeerd Si
Sterkstroom transistoren
Gedopeerd Silicium in onderzoeksreactoren
Bijdrage aan de volksgezondheid: Productie van medische radio-isotopen SCK•CEN, een belangrijke speler in medische diagnostiek en therapie • • •
Belgisch en wereldspeler in de medische RI-productie (Mo-99 tussen 2007 en 2010 toename van 15 naar 30%) Garantie voor behandeling van miljoenen patiënten wereldwijd. Dankzij een goede samenwerking: productie op het SCK•CEN en raffinage bij het IRE
Diagnose & Therapie
Noodzaak voor investering in R&D: Economische valorisatie van het project Ontwikkeling van kleine modulaire reactoren beter geschikt voor het netwerk van morgen (smart grid)
Mini nuclear reactors The Economist Dec 9 2010
MYRRHA: een internationaal project
Wat kan MYRRHA betekenen voor de regio? SOCIO-ECONOMISCHE IMPACT
Streekpact 2007-2013 “Kempen Duurzaam” Een toekomstprogramma om de Kempen tegen 2020 uit te bouwen tot een toonaangevende regio op vlak van duurzaamheid
Toonaangevende Kenniscentra Bedrijven Duurzame regio
Kamp C
ELAt: Eindhoven-Leuven-Aken een gevestigde cluster “ELAt” • Levenswetenschappen • Digitaal Signaal Ontwikkeling • Hoog Technologische Systemen en Materialen • Automotive • ... SCKCEN • tussen Eindhoven en Leuven • unieke bijdrage: nucleaire know-how * O&O inzake energie, veiligheid, afval * mogelijk maken technologieën (medische toepassingen, duurzame energie,...)
Onderzoeksinfrastructuur: een motor voor innovatie O&O Infrastructuur
BR2
maar na 50 jaar…
Nieuwe investeringen in O&O infrastructuur nodig! MYRRHA
Effect op de werkgelegenheid: een voorlopige raming
Tewerkstelling (VTE)
3,500 3,000 2,500
Zonder MYRRHA Met MYRRHA
2,000 1,500 1,000 500
-) (2 02 1
820 )
Ex pl oi ta tio n
is si on i
ng
(2 01
(2 01 417 ) Co m m
Co ns tr uc tio n
ee En gi n
Pr e-
M
YR
ri ng
R H
A
(2 00 913 )
(2 00 8)
0
• 3.000 jobs in totaal • 1.500 extra jobs
*SPK Studie : verwachte directe + indirecte tewerkstelling SCK•CEN
• • •
1000 in de Kempen 350 in Vlaanderen 150 in BRU, Wall.
Een gezamenlijke realisatie voor SCK•CEN en Vlaanderen in de Kempen
SCK•CEN
Regio Kempen Duurzaam Voedingsbodem • • • •
Technologiepark Clusterbouw Infrastructuur Randvoorwaarden
Domeinen • Energie • Nucleaire veiligheid • Life sciences • Milieutechnologie • Materialen
Innovatiemotor • • • •
Onderzoek TechnologieOntwikkeling Diensten Valorisatie
Economische impact: een voorlopige raming
Totale economische impact van MYRRHA: € 12 miljard € 10 miljard impact voor de Belgische economie Globaal (volledig project): 1 geïnvesteerde Euro genereert 4 Euro België/Vlaanderen profiteert van het feit dat het gedeeltelijk bijdraagt tot de investeringen, terwijl het de grootste impact ervan zal ervaren
1 Euro geïnvesteerd in MYRRHA door Belgische overheden = een impact tot 12 euro in België * SPK Studie : geschatte directe + indirecte economische impact van SCK•CEN
Is dat allemaal waar ? Waar staan we vandaag en waar varen we naartoe?
MYRRHA had een ganse reeks van Internationale Reviewings 2001: International Strategic Guidance Committee 2002: International Technical Guidance Committee 2003: Review by Russian Lead Reactor Technology Experts (ISTC#2552p project)
2005: Conclusions of the European Commission FP5 Project PDS-XADS (20012004) 2006: European Commission FP6 Project EUROTRANS (2005-2009): Conclusions of Review and Justification of the main options of XT-ADS starting from MYRRHA 2007: International Assessment Meeting of the Advanced Nuclear Systems Institute 2008: European Commission FP7 Project Central Design Team (CDT) at Mol for MYRRHA detailed design 2009: MIRT of OECD/NEA on request of Belgian Government
MIRT: «Summary of the main findings» MYRRHA is an innovative and exciting project and the facility would be unique in the world MYRRHA could play a role : in decisions related to and the development of the technology of the transmutation of nuclear waste in the development of advanced nuclear reactors, especially leadcooled reactors as a fast neutron irradiation facility for materials and component testing for fission and fusion reactors as serving the needs of accelerator-based scientific communities (radioactive beams, proton therapy, proton-based isotope production, accelerator science,…) as a neutron irradiation facility for silicon crystal doping and manufacturing of radioactive isotopes for medical and industrial sources
Maar MIRT is kritisch en geeft aanbeveling: programma 2010-2014 om oplossingen uit te werken voor opmerking van MIRT
Minimise technological risks
Secure the licensing
Secure a sound management and investment structure
PDP
PSAR
EIAR
preliminary dismantling plan
preliminary safety assesment
environmental impact assesment
Central Project Team
Owner Consortium Group
Owner Engineering Team
Belgische beslissing: 40% verzekerd Internationaal consortium: in voorbereiding 2nd phase (11 y)
others 576 M€
Consortium
Belgium 60 M€ (12 M€/y x 5 y)
Belgium 324 M€ (36 M€/y x 9 y)
MYRRHA in lijn met het Vlaams beleid SD2 – Meer creatief en innoverend ondernemen OD3: Samenwerking kennisinstellingen en bedrijfswereld
SD3 - Focussen op economische clusters, thematische speerpunten en grote projecten OD2: beantwoorden aan maatschappelijke uitdagingen via grote projecten
SD4 - Vlaanderen internationale speler OD2: Samenwerking met buurlanden en regio's
SD6 – Meer kansen voor onderzoekstalent OD1: Instroom voor wetenschappen OD2: Loopbanen voor onderzoekers
SD7 – Een top onderzoeksinfrastructuur OD2: Fonds voor grote investeringen
MYRRHA erkend in Europa
ESFRI European Strategic Forum for Research Infrastructure
SET Plan European Strategic Energy Plan
Knowledge Economy
29.11.2010
Energy Independence
Enige ESFRI project voor België
15.11.2010
Voor Europa is MYRRHA een prioriteit
Het belang van MYRRHA? Internationale erkenning buiten Europa
“The first demonstration of ADS transmutation could take place in the planned MYRRHA facility in Belgium, which is scheduled to begin operation by 2023.”
De eerste demonstratie van transmutatie door ADS, zou kunnen plaatsvinden in de geplande MYRRHA faciliteit in België, die volgens planning operationeel zal zijn in 2023. International Energy Agency (Parijs)
Besluit: SCK•CEN staat ten dienste van de maatschappij en garandeert: Onderzoek: Langdurige know-how
Nucleaire veiligheid: onafhankelijkheid
Gezondheidszorg: Radio-isotopen
20,000 man years of research @ SCK•CEN
MYRRHA, Onderzoeksinfrastructuur voor de oplossing van maatschappelijke vragen voor huidige en toekomstige generaties En Bijdrage aan de duurzame energiemix voor morgen Copyright © 2011 SCK•CEN
MYRRHA: EXPERIMENTEEL VERSNELLER AANGEDREVEN SYSTEEM
Een pan-Europees, vernieuwende en unieke infrastructuur Planning: operationeel ~ 2023 Kostprijs: ~ EUR 960 miljoen
Copyright notice Copyright © 2011 - SCKCEN All property rights and copyright are reserved. Any communication or reproduction of this document, and any communication or use of its content without explicit authorization is prohibited. Any infringement to this rule is illegal and entitles to claim damages from the infringer, without prejudice to any other right in case of granting a patent or registration in the field of intellectual property. SCK•CEN Studiecentrum voor Kernenergie Centre d'Etude de l'Energie Nucléaire Stichting van Openbaar Nut Fondation d'Utilité Publique Foundation of Public Utility Registered Office: Avenue Herrmann-Debrouxlaan 40 – BE-1160 BRUSSEL Operational Office: Boeretang 200 – BE-2400 MOL
