Hidde Middelweerd 22 augustus 2022, 13:28

Nederlandse thoriumreactor zet kernafval om in CO2-vrije energie

Het Nederlandse Thorizon werkt al jaren aan de ontwikkeling van een thorium-gesmolten zout kernreactor. De belofte is groot: een energiecentrale die kernafval omzet in CO2-vrije energie. Het bedrijf haalde onlangs 12,5 miljoen euro aan investeringen op om die belofte waar te maken.

220714 Thorizon Visual 03 Cut Through Een eerste prototype van de kernreactor heeft Thorizon nog niet, maar die moet er voor 2035 komen. | Credits: Thorizon

De opgehaalde investeringen moeten voor een eerste prototype zorgen. Die komt naar verwachting in Borssele te staan. Thorizon hoopt de reactor uiterlijk in 2035 aan de wereld te presenteren.

CO2-vrije energie

Het Nederlandse bedrijf verwacht dat de reactor een belangrijke rol kan spelen in het wereldwijde energiesysteem, dat in rap tempo afscheid moet nemen van fossiele energie. De kernreactor kan immers veel energie leveren, zonder CO2-uitstoot. Het huidige design van de reactor heeft een capaciteit van 250 megawatt en levert energie in de vorm van stoom (op een temperatuur van 550 graden Celsius). De stoom kan direct gebruikt worden voor industriële processen of omgezet worden naar elektriciteit.

Van kernafval naar energie

Als klap op de vuurpijl gebruikt de reactor een combinatie van kernafval en thorium om energie te produceren. Met andere woorden: bestaand kernafval krijgt dankzij de reactor een herbestemming. Wanneer uranium gespleten wordt in een reguliere kernreactor ontstaan er grofweg drie types afval: hoog-, middel-, en laagradioactief afval. Bijna al het afval uit kerncentrales valt onder hoogactief afval, is bijzonder gevaarlijk en moet minstens 100.000 jaar veilig bewaard worden, zodat er geen radioactieve straling vrijkomt.

Maar dat kernafval bevat vaak nog heel veel energie. De thoriumreactor van Thorizon is in staat om kernafval te splijten en die energie alsnog te benutten. Het kernafval dat de reactor vervolgens zelf produceert, is korte termijn afval, dat veel minder lang gevaarlijk blijft. Thorizon noemt de reactor dan ook een ‘waste burner’, omdat het bestaand kernafval als het ware opruimt.

Lees ook: Varen vrachtschepen straks op kernenergie uit thorium?

Hoe werkt de thoriumreactor?

De reactor van Thorizon gebruikt het metaal thorium als nucleaire ‘brandstof’ om kernenergie mee te maken. Maar zoals gezegd: dat kan aangevuld worden met radioactief afval. Daarnaast gebruikt Thorizon gesmolten zout als koelmiddel in de reactor. Dat brengt meerdere voordelen met zich mee. Omdat het zout al in gesmolten staat verkeert, is een meltdown van de reactor in principe onmogelijk. Het zout kan daarnaast hele hoge temperaturen aan, zonder dat de druk in de reactor verhoogd hoeft te worden. Dit biedt zowel voordelen op het gebied van veiligheid als efficiëntie.

Thorizon ontving onder andere investeringen van hoofdinvesteerder Positron Ventures, Invest-NL en het Nederlandse bedrijf Huisman, dat ook leverancier van Thorizon wordt. Ook twee provinciale fondsen investeren in het bedrijf: Participatiefonds Duurzame Economie Noord-Holland en Impuls Zeeland.

Is kernenergie eigenlijk wel duurzaam? In dit artikel zetten we alle voors en tegens uiteen:

Schrijf je in voor onze nieuwsbrief: iedere dag rond 07.00 uur het laatste nieuws

Wil jij iedere ochtend rond 7 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan! Schrijf je hier in voor onze dagelijkse nieuwsbrief.

Giftig PFAS omgezet in onschuldige stoffen

Een hardnekkiger groep chemicaliën bestaat haast niet. Poly- en perfluoralkylstoffen (PFAS) kunnen niet worden verbrand, niet worden verdund door water, niet worden begraven (want het lekt) en niet worden opgegeten door bacteriën. Onderzoekers van de Amerikaanse Northwestern Universiteit en de Chinese Tianjin Universiteit zouden nu een chemische methode hebben ontdekt die deze forever chemicals toch doet afbreken. Ze schrijven erover in Science.Gezondheidsrisico PFAS wordt al zeker zeventig jaar gebruikt als water-, vet- en vuilafstotend middel. Je vindt de stoffen in allerhande producten, van voedselverpakkingen, blusschuim en de antiaanbaklaag van pannen tot kleding en cosmetica. In de loop der jaren zijn de chemicaliën terecht gekomen in de natuur, en in ons drinkwater en eten. Vorig jaar waarschuwde het RIVM nog dat Nederlanders op deze manier veel te veel van het goedje binnenkrijgen.PFAS zit ook in veel duurzame alternatieven voor wegwerpplastic. Lees hier meer. Het gezondheidsrisico voor mens en dier is nog niet volledig in kaart gebracht. Maar er zijn sterke aanwijzingen dat PFAS een negatief effect heeft op de vruchtbaarheid, de ontwikkeling van jonge kinderen, het immuunsysteem en het cholesterolgehalte. Ook het ontstaan van bepaalde kankersoorten is te linken aan blootstelling aan de chemicaliën.Onverwoestbaar Helaas laat PFAS zich niet zomaar onschadelijk maken. Bedrijven hebben al geprobeerd het te verbranden bij hoge temperatuur, maar dat leidde alsnog tot vrijgekomen deeltjes in de lucht. Ook ondergronds opslaan is geen optie; lekkages kunnen leiden tot een groot probleem dertig jaar later. De chemicaliën lijken haast onverwoestbaar.Het huidige scheikundige team, onder leiding van William Dichtel, ontdekte nu toch een manier om definitief van PFAS af te komen. Althans van de tien meest voorkomende stoffen uit deze klasse, waaronder perfluoroctaanzuur (PFOA) en GenX, de stof die in het nieuws is geweest vanwege de lozing ervan in een rivier door het chemiebedrijf Chemours.Onthoofding Het geheim achter de weerbarstigheid van PFAS zit hem in de structuur. Het molecuul bestaat uit een lange serie aan elkaar gekoppelde koolstofatomen met aan elke koolstofatoom een fluoratoom. Deze ‘staart’ is zo ongelooflijk sterk omdat koolstof- en fluoratomen een grote aantrekkingskracht op elkaar uitoefenen.Maar de achilleshiel zit hem volgens de onderzoekers in het uiteinde van de staart. Daar bevindt zich de ‘kop’, die bestaat uit negatief geladen zuurstofatomen. Dichtel en zijn team ontdekten dat het molecuul kan worden ‘onthoofd’ door het bij lage temperatuur in een oplossing te houden van dimethylsulfoxide (DMSO, ook wel gebruikt in een pijnstillende zalf) in natronloog (ook wel bijtend soda genoemd).Deze onthoofding leidt vervolgens tot een sneeuwbaleffect, waarbij de fluoratomen een voor een uit de staart worden geschopt. De atomen vormen vervolgens fluoride, een stofje dat tandbederf tegengaat en daarom in je tandpasta zit. Ook de overgebleven koolstofatomen vormen onschuldige producten.Nog 12.000 te gaan De volgende stap is de nieuwe chemische omzetmethode te testen bij de andere PFAS-stoffen. Er zijn er in totaal zeker 12.000 volgens het U.S. Environmental Protection Agency (EPA). We hebben dus nog een lange weg te gaan. Maar Dichtel is hoopvol. “Niet elke PFAS-stof zal dezelfde achilleshiel hebben, maar elk heeft zijn eigen zwakte. Die kunnen we vinden en vervolgens exploiteren om het afbreekproces in gang te zetten.” Wie weet komen we dan eindelijk van dat hardnekkige en giftige PFAS af.Schrijf je in voor onze nieuwsbrief: iedere dag rond 07.00 uur het laatste nieuws Wil jij iedere ochtend rond 7 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan! Schrijf je hier in voor onze dagelijkse nieuwsbrief.