KERNENERGIE: Het probleem of de oplossing? het. Wereldbevolking. Jan Leen Kloosterman Technische Universiteit Delft. (met dank aan Tim van der Hagen)

Vergelijkbare documenten
KERNENERGIE: Het probleem of de oplossing?

Kernreactor voor onderzoek

Kernreactor voor onderzoek

Kernenergie in feiten en cijfers

Werking van moderne kerncentrales

Kernenergie en Duurzame Ontwikkeling

Nieuwe kernreactoren voor de toekomst. Mondiale energieconsumptie

Onderzoek aan kernenergie

Innovatie in kernenergie

Innovatie in kernenergie

Derde Generatie Kerncentrale voor Nederland

Jan Leen Kloosterman. August 26, 2011

2. Generatie III en III Generatie IV Geraadpleegde literatuur 26

Onderzoek bij de sectie PNR

Thorium Energie Centrales

Werkstuk Natuurkunde Kernenergie

Het Studiecentrum voor Kernenergie heet. de leden van VOKA Kempen Oost. van harte welkom

IS KERNENERGIE DUURZAAM?

Milieu Onderzoeksreactoren

Nucleair Materiaal onschadelijk maken

Economische aspecten van kernenergie

Kernenergie - Keuzes voor overheid en bedrijfsleven

Komt CCS op tijd of haalt duurzame energie in? Pieter Boot Vijfde nationaal CCS Symposium 25 juni 2010

Energievraag per regio in MTeo 2002 en 2030 (G.H.B. Verberg, IGU, 2006)

MSR in Nederland. Jan Leen Kloosterman Rudy Konings TU-Delft Challenge the future. Delft University of Technology

9/18/2017. HOR and HPTC. Kernenergie in Jan Leen Kloosterman OYSTER OYSTER OYSTER. Instrumenten voor materialen onderzoek

Economie kernenergie versus andere opties

Enkele kanttekeningen bij de voorgenomen verkoop van URENCO

Energie voorziening op weg naar duurzaamheid: biomassa? Chris Westra.

EnergyNL2050, een serie van 4 bijeenkomsten, Korte uitleg over de bijeenkomsten. KIVI-E/USI energynl2050 UvU 13 /10/16

De Voorzitter van de Tweede Kamer der Staten-Generaal Binnenhof AA DEN HAAG

Slim gebruik van Uranium

Goedkoopste alternatief op dit moment De grond onder de molens is gewoon te gebruiken Eigen coöperatie mogelijk (zelfvoorziening)

Men gebruikt steeds meer windenergie in Nederland. Er wordt steeds meer windenergie gebruikt in Nederland.

Fukushima Jan Leen Kloosterman Delft University of Technology. Fukushima Daiichi accident

Zonder kernenergie of fossiel, kan dat? Frans Rooijers directeur CE Delft

Werkstuk Natuurkunde Kernenergie

Kernenergie op thorium in plaats van aardgas en windenergie? Herman Damveld, januari 2017

Tentamen: Energie, duurzaamheid en de rol van kernenergie

Energie, technologie en milieuproblemen: Europees onderzoek schetst somber wereldbeeld in 2030

DELTA en kernenergie

Naar een duurzame energie huishouding: belofte of mogelijkheid?

Les Kernenergie. Werkblad

GP/VAN HOUDT. Kernenergie: overbodig onheil.

Potplanten en jonge planten 2007

Prof. Jos Uyttenhove. E21UKort

Gegevens stroometikettering 2004

Een Duurzaam Nederlands Energiebeleid?

Overzicht energieproduktie in Belgie (2016)

Een nieuwe generatie kerncentrales - komen ze eraan?

DE 4 DE REVOLUTIE ENERGIE AUTONOMIE. BronsGroen - Natuurpunt As Gemeente As Vrijetijdscentrum As, 4 december 2014 Dirk Knapen REScoop.

Het Energiebeleid van komende jaren. dr.j.a. Vijlbrief DG Energie, Telecom en Markten

Alternatieve energiebronnen en gevolgen voor de haven Havendebat, 2 november 2017, Coby van der Linde

Peter Wagener Voorzitter

Toets_Hfdst10_BronnenVanEnergie

De Voorzitter van de Tweede Kamer der Staten-Generaal Binnenhof AA DEN HAAG

reating ENERGY PROGRESS

Botsing geeft warmte Waar komt die warmte vandaan? Uraniumatomen bestaan, net als alle andere atomen, uit een kern

Technologie en economie van drie CO 2 -arme opties van elektriciteitsopwekking

KERN VISIE. Principe van Kernsplijting

Factsheet: Dong Energy

Gas is geen aardgas, en hard nodig. Frans Rooijers - 4 november 2016

Kernenergie na Fukushima De Vries & Van der Kleij

Spm1520 Werkcollege 3. dr.ir. Emile J.L. Chappin kamer a

Docentenvel opdracht 19 (campagne voor een duurzame wereld en een samenwerkend Europa)

Biomassa. Pilaar in de energietransitie. Uitgangspunt voor de biobased economie

EN De Europese norm voor duurzaamheid van bouwproducten

Waterstof: de energiedrager van de toekomst. Frank de Bruijn. Waterstof. Een Gas Kleurloos;Geurloos;Niet Giftig; Brandbaar

De kleur van stroom: de milieukwaliteit van in Nederland geleverde elektriciteit

Overleven met energie

Kernenergie. Nathal Severijns. Lessen voor de XXI ste eeuw 27/02/2012 KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN

Randvoorwaarden voor nieuwe kerncentrales

Kernenergie. kernenergie01 (1 min, 22 sec)

De rol van thermische opslag voor systeemintegratie en voor stedelijke energievoorziening

Energie transitie. het grote plaatje. Prof.dr.ir. Vianney Koelman. Photo: Andrew Glaser

Constructieve Flexibiliteit. Rijk Blok

Smart Energy Mix. Publicatie naar aanleiding van jaarcongres KIVI NIRIA

Levensduurverkorting Radioactief Afval. Optie voor de aanpak van het kernafvalprobleem

Werkstuk ANW Kernenergie

Tweede Kamer der Staten-Generaal

GEMEENTERAADSFRACTIE KERKRADE A. Rossel Maarzijde 60, 6467 GC Kerkrade,

Net voor de Toekomst. Frans Rooijers

ENERGIEPRIORITEITEN VOOR EUROPA

lezing door Dolf Hali voor de Probusclub Santpoort op 1 mei 2013 (de uitgesproken tekst volgt na dia 5)

Biomassa: brood of brandstof?

Tweede Kamer der Staten-Generaal

Jan Schouten. Volvo Truck Nederland

Caro De Brouwer 27/11/2013

Kernrampen. Nathal Severijns. Dodonaeus - Mechelen 10/09/2011 KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN

Kernenergie. Nathal Severijns. Universiteit Derde Leeftijd 11/02/2014 KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN

Smart Energy Mix Update 2008 De visie van KIVI NIRIA op de ontwikkeling van de Nederlandse energiehuishouding in de komende decennia tot 2050

Instituut voor de nationale rekeningen. Statistiek buitenlandse handel. Kwartaalbericht 2013-I

ECN Beleidsstudies ECN-BS september Kosten van elektriciteitsopwekking

Mondiale en Europese energie trends Uitdagingen, prioriteiten en kansen

Voorwoord / /C

Bijlage

Mammoet en de nucleaire industrie

Nieuwe sanitatie en (energie)

S A M E N V A T T I N G

Transcriptie:

KERNENERGIE: Het probleem of de oplossing? Jan Leen Kloosterman Technische Universiteit Delft (met dank aan Tim van der Hagen) 1 het probleem Wereldbevolking Historische bevolkingsgroei 9 miljard populatie / miljoen jaar 2 1

het probleem Mondiale energievraag 3 het probleem Mondiale energievraag morgen 2030 + 50 % nu 2004 15.000 miljard euro aan investeringen nodig in de energiesector 4 Source: International Energy Agency 2006 2

het probleem Elektriciteitsverbruik Nederland 120 100 TWh 80 60 40 20 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Jaar 5 Kern energie nu Elektriciteitsproductie EU kernenergie olie gas waterkracht wind en zon kolen biomassa 6 3

7 Status kerncentrales januari 2008 300 250 gepland (316) (316) in in aanbouw (34) in in bedrijf (439) 200 150 100 50 0 1 2 3 4 5 Azië West- Oost- N.- en Z.- Afrika Europa Europa Amerika 8 4

Kernsplijting radioactief Splijting van 1 gram uranium levert evenveel energie als het verbranden van 2500 liter benzine of 3000 kilogram kolen 9 Drukwaterreactor Borssele 10 5

Kokendwaterreactor Dodewaard 11 CO 2 productie CO 2 (g/kwh e ) 1500 1200 900 600 300 Borssele voorkomt jaarlijks de uitstoot van 4 miljard kilogram CO 2 0 kolen olie gas zon PV water bio wind nucleair fusie bron: IAEA (2000) 12 6

Energiebalans ( (Life Cycle Analysis) (1000 MWe PWR, 80% beschikbaarheid, 40 jaar bedrijfstijd) waste storage & 6 transport 7 decommis -sioning energy input (centrifuge) mining & input / output = 1,7 % milling 1 conversion 2 enrichment 3 Verrijking met centrifuges: input / output = 1,7 % 5 construction & operation fuel fabrication 4 13 Opbouw kosten van nucleaire elektriciteitsproductie 0,1 ct/kwh e 0,1 ct/kwh e 14 7

Kosten, de Finse situatie 60 euro/mwh 50 brand stof bedrijf en onderhoud investering 40 30 20 10 0 nucleair gas kolen turf hout wind March 2003 prices 5 % real interest rate Excl. CO 2 tax of CCS bron: Lappeenranta University of Technology, 2003 15 Uraniumvoorraden De aardkorst bevat 40 x zoveel uranium als zilver; evenveel uranium als tin Uranium voor de prijs van 80$ per kg: 4,5 miljoen ton; voldoende voor 70 jaar (0,1 ct/kwh) Uranium voor de prijs van 130$ per kg: 35 miljoen ton; voldoende voor ruim 500 jaar bij gebruik van snelle reactoren: 50.000 jaar Uranium uit zeewater (450$ per kg): 4 miljard ton; voldoende voor 6.000.000 jaar De uraniumvoorraad is onuitputtelijk! toberniet 16 8

Generaties van reactorconcepten Generation I Early Prototype Reactors - Shippingport - Dresden, Fermi I - Magnox Generation II - LWR-PWR, BWR - CANDU - VVER/RBMK Generation III Advanced LWRs - ABWR - System 80+ - AP600 - EPR Evolutionary Designs Offering Improved Economics 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 Generation IV - Highly Economical - Enhanced Safety - Minimal Waste - Proliferation Resistant Gen I Gen II Gen III Gen IV 17 Geavanceerde reactoren Generatie III betrouwbaar en veilig op basis van: redundantie separatie diversificatie kortere/minder pijpleidingen grote watervolumes ABWR (in bedrijf sinds 1995), EPR, ACR1000,... 18 9

actieve veiligheidsystemen viervoudig redundant reactorgebouw turbinegebouw reactorvat 4 veiligheidsgebouwen 4 x 100% 19 EPR in aanbouw in Finland (Olkiluoto-3) 20 10

Geavanceerde, evolutionaire ontwerpen Generatie III + met passieve componenten: natuurlijke-circulatie kernkoeling convectieve koeling van veiligheidsomhulsel warmteafvoer door straling AP1000, ESBWR, PBMR,... 21 Passieve veiligheidssystemen: minder componenten 22 11

Pebble Bed Modular Reactor (HTR( HTR) AVR (Duitsland, 1967-1988) HTTR (Japan, 1999) HTR10 (China, 2000) Helium als koelmiddel Inherent veilig 23 HTTR, HTTR, Japan Japan (1998) (1998) PBMR, South Africa (2013) HTR-PM, China (2013) HTR-10, China (2000) 24 12

Generaties van reactorconcepten Generation I Early Prototype Reactors - Shippingport - Dresden, Fermi I - Magnox Generation II - LWR-PWR, BWR - CANDU - VVER/RBMK Generation III Advanced LWRs - ABWR - System 80+ - AP600 - EPR Evolutionary Designs Offering Improved Economics 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 Generation IV - Highly Economical - Enhanced Safety - Minimal Waste - Proliferation Resistant Gen I Gen II Gen III Gen IV 25 Gebruikte splijtstof: slechts 4,5% % is echt afval 1% 94,5% opwerken 4,5% 26 13

Twee soorten radioactief afval Radiotoxiciteit Radiotoxicity (Sv) / Sv 10 9 10 8 10 7 10 6 10 5 10 4 10 3 erts 250 jaar actiniden (110 kg per jaar) splijtingsproducten (450 kg per jaar) Actinides Fiss Prods Ore 250.000 jaar 10 2 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 Storage Tijd / time jaar (a) 27 Radiotoxiciteit van de actiniden Radiotoxiciteit / Sv Radiotoxicity (Sv) 10 8 10 7 10 6 10 5 erts (weer 2 componenten) americium (5-10 kg) curium plutonium (100 kg) Pu Am Cm U Np Ore 250.000 jaar 4 10 10 uranium 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 St ti ( ) Tijd / jaar 5000 jaar plutonium is splijtstof americium is echt afval 28 14

Radioactief afval plutonium 100 kg andere actiniden 10 kg uranium 10000 kg splijtingsproducten 450 kg Twee routes mogelijk: 1) Niet opwerken: levensduur reststof 250.000 jaar 2) Wel opwerken + snelle reactoren: levensduur afval 500-5.000 jaar volume gereduceerd tot 5% tot 100x beter grondstofgebruik getallen: jaarproductie Borssele 29 Het Generatie-IV Initiatief: sustainable nuclear energy Argentinië, Brazilië, Canada, Frankrijk, Japan, Zuid Afrika, Zuid Korea, Zwitserland, Groot-Brittannië, Verenigde Staten en de Europese Unie geselecteerde concepten Waterstofproductie: Zeer hoge temperatuur gasgekoelde reactor Voortbordurend op lichtwaterreactoren: Superkritische watergekoelde reactor (thermisch/snel) Afvalreductie en efficiënt uranium gebruik: Gasgekoelde snelle reactor Natriumgekoelde snelle reactor Loodgekoelde snelle reactor Zeer innovatief: Gesmolten zout reactor (thermisch/snel) }closed fuel cycle 30 15

Resumé kernenergie Pluspunten grootschalig inzetbaar geen CO 2, geen luchtvervuiling voorzieningszekerheid economisch concurrerend Minpunten radioactief afval draagvlak grote investering proliferatie kernenergie past goed in een mix van opties voor een duurzame energievoorziening 31 Resumé kerncentrales zijn voortdurend in ontwikkeling Gen II Gen III Gen IV nu beschikbaar: EPR (Finland, Frankrijk ) AP1000 (passieve systemen) ESBWR (Dodewaard) straks beschikbaar: PBMR (inherent veilig) toekomst: Gen IV (snelle reactoren) 32 16

Bezoek Borssele! 33 17