Klimaat & energie › SMR's & next-gen kernenergie
Thorizon en Urenco onderzoeken hergebruik van verarmd uranium als kernbrandstof
Reactorbouwer Thorizon en verrijkingsbedrijf Urenco gaan samen onderzoeken hoe toekomstige kernreactoren op gesmolten zout aan brandstof komen. Opvallend: ook verarmd uranium, een restproduct van uraniumverrijking, wordt bekeken als mogelijke splijtstof voor latere reactorontwerpen.
Het Europese bedrijf Thorizon, dat reactoren op basis van gesmolten zout ontwikkelt, en de Britse uraniumverrijker Urenco hebben een samenwerkingsovereenkomst getekend. Daarin onderzoeken ze hoe de brandstofvoorziening voor Thorizons eerste reactoren eruit moet gaan zien, en of een bijproduct van de verrijkingsindustrie ooit een tweede leven als splijtstof kan krijgen. De eerste reactoren van het type Thorizon One moeten halverwege de jaren dertig operationeel zijn.
Brandstof voor een nieuw soort reactor
Thorizons reactorontwerp werkt anders dan een klassieke kerncentrale. In plaats van vaste splijtstofstaven gebruikt de reactor HALEU opgelost in gesmolten zout, dat tegelijk als brandstof en als koelmiddel dient. Dat maakt de reactor compacter en volgens de ontwikkelaar efficiënter in het gebruik van kernmateriaal. Urenco bouwt in het Engelse Capenhurst momenteel een nieuwe fabriek, de Advanced Fuels Facility, die vanaf 2031 dit hoogverrijkte uranium moet gaan produceren. De twee bedrijven onderzoeken nu hoe Urenco's verrijkingsdiensten concreet kunnen worden ingezet om de gesmoltenzout-brandstof voor Thorizons reactoren te leveren.Tweede leven voor verarmd uranium
Opvallender is het andere spoor dat de samenwerking verkent: de mogelijke inzet van verarmd uranium. Dit restmateriaal ontstaat bij elke uraniumverrijking en bevat nog altijd bruikbaar uranium, maar in een te lage concentratie voor gangbare reactoren. Of dit materiaal geschikt is voor latere generaties Thorizon-reactoren, moet nog blijken; de overeenkomst stelt vast dat het de moeite waard is om te onderzoeken, niet dat de toepassing al rijp is. Als het lukt, zou dat extra waarde halen uit uraniumvoorraden die nu grotendeels als afval gelden, en de kernbrandstofcyclus efficiënter maken.Groeiende vraag naar splijtstof
De timing van de samenwerking hangt samen met de groeiende belangstelling voor kernenergie wereldwijd. Urenco breidt zijn verrijkingscapaciteit uit met 4,6 miljoen SWU, een maat voor de hoeveelheid verrijkingswerk die een fabriek kan leveren, verspreid over verschillende vestigingen. "Het opbouwen van de brandstofketen is net zo belangrijk als het ontwikkelen van de reactor zelf," zegt Thorizon-topvrouw Kiki Lauwers. Urenco's commercieel directeur Laurent Odeh noemt de molten-salt-technologie een kans om HALEU in een nieuwe vorm te gebruiken. Voor Thorizon past de overeenkomst in een breder netwerk van brandstofleveranciers, exploitanten en onderzoeksinstellingen dat moet worden opgebouwd voordat de eerste reactoren in de jaren dertig daadwerkelijk kunnen draaien.Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Als verarmd uranium inderdaad als splijtstof kan dienen, verandert een probleem dat nu als nucleair afval geldt in een grondstof, wat de kernbrandstofcyclus zuiniger en minder afhankelijk van nieuwe mijnbouw maakt. Tegelijk laat de deal zien dat de opkomst van nieuwe reactortypes, zoals die op gesmolten zout, een volledig nieuwe toeleveringsketen vereist die nog grotendeels moet worden opgebouwd.
- HALEU
- Hoogverrijkt laagverrijkt uranium: uranium met een verrijkingsgraad tussen 5 en 20 procent, nodig voor veel nieuwe generatie kernreactoren.
- Verarmd uranium
- Het restproduct van uraniumverrijking, met een lager aandeel splijtbaar uranium-235 dan natuurlijk uranium.
- Uraniumverrijking
- Het proces waarbij het aandeel splijtbare uraniumatomen in een hoeveelheid uranium wordt verhoogd, zodat het geschikt wordt als kernbrandstof.
- Gesmolten zout als brandstof en koelmiddel
- Een reactorontwerp waarbij splijtstof is opgelost in vloeibaar zout, dat tegelijk de warmte uit de reactorkern afvoert.
- SWU (separatieve werkeenheid)
- De internationale maateenheid voor de hoeveelheid werk die nodig is om uranium te verrijken; een hogere SWU-capaciteit betekent meer verrijkt uranium per jaar.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.