Het is de hoogste tijd voor kernenergie energie energiebron

Kees de Lange (links).

De echte schone oplossing in plaats van de Groene Hype.

Een bijdrage van Kees de Lange.

In deze bijdrage betoog ik dat de inzet van kernenergie de enig realistische optie is om op wereldschaal de energievoorziening van een nog steeds sterk groeiende wereldbevolking veilig te stellen. Althans, als ons doel is om niet terug te vallen in de pikzwarte Middeleeuwen van zeer beperkte beschikbaarheid van energie.

Ik wil dat doen aan de hand van drie deelonderwerpen:
1.  Prognose van de energiebehoefte in 2040.
2.  Waarom is energie überhaupt cruciaal voor een moderne samenleving?
3.  De voordelen van moderne kernenergie.

Prognoses voor 2040

De US Energy Information Administration (EIA) is een organisatie die sinds jaar en dag het wereldenergiegebruik in kaart brengt en prognoses over de toekomst publiceert. We leven nu in 2020, en ik zal me richten op de voorspellingen voor 2040. Daar valt veel uit te leren.

Tussen nu en 2040 groeit de wereldenergie-behoefte met ongeveer 30%. Daarvoor zijn twee belangrijke redenen aan te voeren. Ten eerste groeit de wereldbevolking met ruim 1% per jaar, dus dat levert zo’n 20% meer energieverbruik op. Ook stelt iedere wereldburger in 2040 hogere energie-eisen dan nu, hetgeen de extra groei verklaart. De totale energiebehoefte groeit dus aanzienlijk sneller dan de wereldbevolking.

Groene illusies

De energiemix voor 2040 laat zien dat olie met 30% de grootste bijdrage blijft leveren. Vanaf 2030 wordt de rol van gas belangrijker dan die van kolen. Dit staat in nogal schril contrast tot de Nederlandse opvatting dat we binnenkort zonder gas zouden kunnen. Duidelijk is dat het gebruik van fossiele brandstoffen in 2040 nog steeds verreweg zal domineren. Alternatieve energiebronnen (wind, zon, en curieus genoeg ook biomassa waar zo langzamerhand niemand meer in gelooft) dragen in 2040 met elkaar ongeveer 17% bij.

Een belangrijke les uit die cijfers is, dat alle alternatieve energie, ondanks de groeiende bijdrage in de energiemix door gigantische investeringen, met ~17% in de verste verte niet in staat is om de voorspelde groei in de energiebehoefte van 30% zelfs maar bij te benen. Alleen fossiele energie is vooralsnog in staat de groeiende wereldenergie-behoefte te dekken. Tot zover voorlopig de groene illusies.

Het cruciale belang van energie

Moderne natuurwetenschappelijke methoden bestaan eigenlijk pas ongeveer vierhonderd jaar, en begonnen met Galileo Galilei. Die vierhonderd jaar zijn slechts een ademtocht in de geschiedenis van de mensheid, maar in die relatief korte tijd is door de natuurwetenschap de mensheid bevrijd uit de zwarte inquisitie van de Middeleeuwen. De vooruitgang op gebieden zoals natuurwetenschap, technologie, gezondheidszorg en medische kennis, om maar een paar cruciale ontwikkelingen te noemen, is dan ook gigantisch. Die vooruitgang is pas mogelijk geworden door de toenemende beschikbaarheid van veilige, betrouwbare en betaalbare energie.

Nog maar tweehonderd jaar geleden werd het merendeel van onze energie opgewekt met paarden. Als we de huidige energiebehoefte met paardenkracht zouden moeten dekken, zouden we nu een maatschappelijk paardenmestprobleem hebben waarbij het vermeende CO2-probleem van de laatste jaren volkomen in het niet valt.

Energiecentrales

Gelukkig zijn er betere oplossingen gevonden door het uitvinden van energiecentrales op basis van fossiele brandstoffen. Dergelijke centrales hebben een lange ontwikkeling achter de rug, en zijn een hoogstandje van moderne technologie geworden. Hun ongekende betrouwbaarheid, hun vermogen om binnen zeer ruime grenzen veilige energie te leveren wanneer daar maar vraag naar is, en de betaalbaarheid van die energie voor grote delen van de wereldbevolking vormen een technologische prestatie die men slechts tot zijn schade kan onderschatten. Een moderne samenleving is nu nog ondenkbaar zonder de inzet van fossiele energie. Maar blijft dat zo? Nee, want voor zover we nu weten is de hoeveelheid fossiele brandstoffen eindig. Er is gas voor nog zo’n tweehonderd jaar, en er zijn kolen voor nog een paar millennia op wereldschaal. Er moet dus iets gebeuren, maar bij voorkeur wel zonder het kind met het fossiele badwater weg te gooien.

Broeikasgas

Hoewel we onze vooruitgang aan het gebruik van fossiele brandstoffen te danken hebben, staan deze energiebronnen momenteel in een slechte reuk. Een belangrijke reden is dat bij verbranding van olie, kolen en gas er onvermijdelijk CO2 gevormd wordt, wat als ‘broeikasgas’ tot desastreuze opwarming van de aarde zou leiden. Dat het CO2-gehalte van de atmosfeer (nu iets meer dan 400 ppm) in het geologische verleden meermalen veel hoger is geweest zónder dat er van desastreuze opwarming sprake was, wordt daarbij voor het gemak vergeten, eveneens het feit dat de aarde als waterplaneet in de atmosfeer een veel grotere concentratie aan het ‘broeikasgas’ waterdamp bevat.

Ieder moleculair gas is een broeikasgas. Verreweg het belangrijkste broeikasgas op aarde is waterdamp. https://t.co/kitXlTsnhq

— Kees de Lange (@Infocadl2015) May 13, 2019

CO2-hype

Hoewel van enige correlatie tussen CO2-concentratie en opwarming van de planeet op geologische schaal dus niet of nauwelijks sprake is, wordt door velen de CO2-hype met religieus fanatisme beleden. Dit collectieve geloof is de rechtvaardiging voor de inzet op vermeend CO2-vrije alternatieve energiebronnen die op zo kort mogelijke termijn ingevoerd zouden moeten worden. Helaas hebben we aan de hand van de cijfers van het EIA gezien dat dit geloof niet door de feiten van de toekomstig nodige energievoorziening gedekt wordt.

De CO2-hype gaat zelfs zo ver dat de regering Rutte 3 als doelstelling heeft geformuleerd om tot 49% CO2-reductie te komen in 2030. Dit zou dan leiden tot een verminderde opwarming van de aarde in het jaar 2100 van wel 0,0003 graden Celsius, een getal zo klein dat het zelfs niet te meten is. Dat gaat ons dan wel zo’n 1000 miljard euro kosten, ongeveer anderhalf maal het Nederlandse nationale product. Tel uit je winst.

Misdadig

De huidige politiek van het inzetten op alternatieve energiebronnen kán niet werken en zál niet werken. Niettemin zet een onwetende politiek hier uitsluitend op in. Voor wie niet blind is, zijn de toekomstige gevolgen van dit ‘beleid’ duidelijk. Het veroordeelt grote delen van de wereldbevolking tot grootschalige energiearmoede, met alle kwalijke gevolgen van dien. Dergelijk beleid kan om die reden dan ook niet anders dan misdadig genoemd worden. Nogmaals, en voor alle duidelijkheid, de huidige fixatie op alternatieve energiebronnen die aantoonbaar niet kúnnen werken, verdient zonder terughoudendheid het predicaat misdadig.

Nog steeds denkt de #EU dat er een energietransitie met alleen #zon en #wind mogelijk is. Al zou elke m2 vol staan met zonnepanelen en windturbines, dan nog is er onvoldoende vermogen beschikbaar! Daarbij zal #fossiel altijd als back-up moeten dienen.https://t.co/gLJeYQrTfN

— Rob Roos (@Rob_Roos) July 1, 2020

Hoe nu verder?

Aangezien het toekomstige energieverbruik op wereldschaal sterker dan lineair samenhangt met de omvang van de wereldbevolking, zou een reductie daarvan, of zelfs een beperking van de groei, wonderen kunnen doen. Nu is demografie een nogal saaie wetenschap omdat men demografische veranderingen tientallen jaren van tevoren ziet aankomen. Bovendien is de gedachte van bevolkingsreductie een vloek voor religies van allerlei signatuur en hun bijbehorende politiek; religies die niets liever doen dan zich met ons leven en sterven, en met onze seksualiteit bemoeien. Nee, de oplossing voor het wereldenergieprobleem gaat voorlopig niet komen uit bevolkingsbeperking. Er dient dus iets anders te gebeuren.

Kernenergie als antwoord

Het enige antwoord dat hout snijdt is een geleidelijke overgang van fossiele brandstoffen naar moderne kernenergie. Geleidelijk, want we hebben daar ook rustig de tijd voor.

Moderne kernenergie biedt de hoognodige oplossing voor een veilige, betrouwbare, beschikbare en betaalbare grootschalige energievoorziening op wereldschaal. Hoewel kernenergie op basis van de uraniumcyclus nog steeds uiterst zinvol is, zal op een termijn van zeg vijftig jaar ingezet worden op de nieuwe technologie op basis van de thoriumcyclus, vanwege de belangrijke voordelen die thorium biedt:

  1. Kernenergie levert CO2-vrije energie. Daardoor wordt het huidige verhitte CO2-debat irrelevant. Of CO2 nu wel of niet tot een desastreuze opwarming van de aarde leidt, wordt opeens een zuiver academische vraag.
  2. Energieopwekking met behulp van kernenergie is (in tegenstelling tot wind en zon) vraaggestuurd. Er wordt alleen energie geleverd als die ook nodig is.
  3. Thorium is zeer ruim voorradig, en ook beschikbaar in een groot aantal landen die geen politiek risico vormen. Dit in tegenstelling tot olie.
  4. Thorium is zeer goedkoop en momenteel in feite afval bij de winning van andere metalen.
  5. Thorium is voor vrijwel 100% bruikbaar als brandstof, dit in tegenstelling tot uranium.
  6. Thoriumcentrales op basis van het Molten Salt Principe (MSR) zijn inherent veilig.
  7. Het Molten Salt Principe is in de jaren ’70 van de vorige eeuw uitgebreid en met succes getest in het Oak Ridge National Laboratory in Tennessee in de VS.
  8. Een Molten Salt Reactor werkt bij temperaturen van 550-700 graden Celsius, en bij lage druk.
  9. Proliferatie van radioactief materiaal is nauwelijks mogelijk, omdat dan het radioactieve materiaal van de fluorhoudende zouten gescheiden zou moeten worden.
  10. Afval gevormd in de uraniumcyclus kan gebruikt worden als neutronenbron in de thoriumcyclus. Daarmee wordt een afvalprobleem vermeden.
  11. In de thoriumcylus is de vorming van zeer langlevend radioactief afval slechts een kleine fractie van die in de uraniumcyclus. Bovendien kan dat afval weer als brandstof gebruikt worden.
  12. De kosten van een moderne kerncentrale zijn beperkt en worden in Nederland voor tweederdedeel bepaald door overbodige bureaucratische regelgeving.
  13. De kosten van kernenergie zijn slechts een geringe fractie van de 1000 miljard euro nodig voor grootschalige en tevergeefse inzet op wind en zon.

Conclusie

Zonder kernenergie zal de wereld binnen een paar honderd jaar ten onder gaan aan energie-rampspoed. Mèt kernenergie kunnen we voorlopig voor tienduizenden jaren voort met het opbouwen van een geavanceerde samenleving met een sterk toenemende energiebehoefte op basis van veilige, betrouwbare, ruim beschikbare en betaalbare energie.

Waarachtig een perspectief dat de moeite waard is om na te streven.

Over de auteur

Het is de hoogste tijd voor kernenergie energie energiebron
Kees de Lange
Prof. Dr. C.A. (Kees) de Lange studeerde wis-, natuur- en sterrenkunde aan de UvA en promoveerde in de Theoretische Chemie in Bristol, UK. Hij is emeritus hoogleraar fysische chemie en chemische fysica aan zowel de UvA als de VU. Zijn research betreft atmosferische chemie en fysica, en magnetische resonantie, alsmede het ontwikkelen van complexe fysische modellen. Zijn onderzoek is vastgelegd in enige honderden publicaties. Hij is tot op de huidige dag actief in wetenschappelijk onderzoek. In de periode 2011-2015 was hij als een van de zeer weinige bèta’s lid van de Eerste Kamer.

 

Deze bijdrage werd eerder gepubliceerd op OpnieZ hier.

Print Friendly, PDF & Email