Thorium, het nucleaire ei van Columbus volgens de fans
De dreigende ramp in de kerncentrale van Fukushima-Daiichi doet het protest tegen nucleaire energiebronnen weer oplaaien. Maar ze wakkert ook de discussie aan over een ander soort nucleaire energie. Hard lobbyende experts hebben een concreet voorstel: thorium is efficiënter, minder gevaarlijk en ruimer voorhanden dan uranium.
Nauwelijks was duidelijk geworden dat er in Japan een potentiële kernramp dreigde of Kirk Sörensen koppelde de dreigende kernramp op zijn blog al aan het alternatief waarvoor hij al jaren ijvert: de thoriumcentrale. De kerngeleerde van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA haalde zijn wijsheid uit een boek uit 1958 van Alvin Weinberg, een wetenschapper die werkte voor de Amerikaanse Commissie voor Atoomenergie. Weinberg pleitte vijf decennia geleden al voor het gebruik van thorium in plaats van uranium. De man probeerde zijn gelijk jaren lang aan te tonen met talloze succesvolle proefopstellingen, tot hij in 1973 ontheven werd van zijn taak.
De wereld had toen al gekozen voor de energievoorziening die in de voorbije 40 jaar de wereld deed draaien: kernenergie van uraniumreactoren. Volgens Sörensen koos de wereld destijds voor uraniumcentrales omdat de ontwikkelde wereld op uraniumreserves zat. In het beslissingsproces zou ook meegespeeld hebben dat kernsplitsing met uranium als brandstof plutonium aflevert als restafval. Plutonium is de grondstof van kernwapens, en komt dus altijd van pas in een periode van Koude Oorlog en nucleaire wapenwedloop.
Thorium, genoemd naar de Noorse god van de donder, is een zilverwit metaal. Toch staat het in de tabel van Mendeljev op dezelfde hoogte als plutonium of uranium: tussen de antinides die bij een nucleaire reactie gesplitst kunnen worden in stabiele elementen, zodat energie vrijkomt. Daardoor zou thorium als katalysator voor een proces van kernsplitsing dienen.
De voorstanders dichten thorium enorme voordelen toe. Het metaal is in overvloed in de natuur aanwezig, het hoeft ook niet verrijkt te worden voor je het als brandstof kunt gebruiken voor een kernsplitsing in een reactor, wat bij uranium wel het geval is. Bovendien blijft er na het splitsingsproces met thorium blijkbaar maar een minuscule hoeveelheid radioactief afval over, dat bovendien maar 500 jaar radioactief blijft. Bij uranium is dat tienduizenden jaren, wat het bergen van het kernafval van de huidige elektriciteitscentrales beduidend moeilijker maakt.
Het argument dat volgens voorstanders evenwel alle andere doet verbleken, is dat er amper risico op een meltdown bestaat in thoriumreactoren, omdat de versnelling van de kernsplitsing met één druk op de knop met een vloeibare zoutoplossing in de reactorkern simpelweg gestopt kan worden. “Als er wat verkeerd loopt in een reactor als Tsjernobyl of Fukushima, valt de zware radioactiviteit als een lappendeken over de wijde omgeving”, argumenteren de voorstanders. “In een thoriumreactor haalt de chemische reactie zelf de versnelling uit de kernsplitsing, waardoor de meltdown vanzelf stopt. De radioactiviteit die blijft hangen, is zo miniem dat er nauwelijks besmettingsgevaar is.”
Steen der wijzen
Of dat allemaal klopt, wordt dezer dagen kennelijk onderzocht in het Laboratoire de Physique Subatomique in Parijs, waar wetenschappers volop aan het experimenteren zouden zijn met reactoren volgens Weinbergs model. De VS zette het thema vier jaar geleden ook op de politieke agenda, en China organiseerde vorig jaar nog een topconferentie over het potentiële nieuwe nucleaire goud. Ook in de Verenigde Arabische Emiraten worden de mogelijkheden van thorium onderzocht. Maar de grootste voorvechter in de wereld is India. Dat land haalt nu 9 procent van zijn energie uit kernsplitsing, maar in 2050 naar schatting 25 procent. Het verschil moet (vooral) met thoriumcentrales dichtgereden worden - niet het minst omdat India op de grootste thoriumreserves van de wereld schijnt te zitten.
Maar er is ook best veel scepticisme over de steen der wijzen van de nucleaire wereld. Bijvoorbeeld omdat niet voor iedereen duidelijk is of de voordelen van thorium die op korte termijn bewezen lijken, ook gelden voor een langere termijn van tientallen jaren - toch zo’n beetje de maatstaf in nucleaire zaken. Daarnaast is er de kwestie van het geld. Geld om het wetenschappelijk eventueel verdedigbare idee tot een productieproces te ontwikkelen, bijvoorbeeld. En vervolgens om centrales ook echt te bouwen. Onderzoekers bij het IAEA zijn ervan overtuigd dat een thoriumcentrale drie keer minder kost dan, pakweg, een steenkoolcentrale. Maar zulke reactors optrekken op plekken waar nu oude centrales staan, of het ombouwen van uraniumreactoren tot thoriumreactoren, zoals bijvoorbeeld Rusland uittest, blijft stukken van mensen kosten.
En dan hebben we het nog niet eens gehad over de terughoudendheid van sommige nucleaire ingenieurs, die gruwen van een zelfregulerend proces dat ze niet in de hand kunnen houden.