Er is een fout opgetreden, probeer het later opnieuw.

Op de hoogte blijven via onze nieuwsbrief?

Small Modular Reactors: XS afmetingen, XL voordelen
Small Modular Reactors: XS afmetingen, XL voordelen

Small Modular Reactors: XS afmetingen, XL voordelen

Small Modular Reactors (SMR’s) zijn kerncentrales in het klein. Hun modulaire design zorgt ervoor dat ze goedkoper zijn dan de klassieke centrales. SMR’s zijn ideaal om gedecentraliseerd energie te leveren, bijvoorbeeld aan grote industriële processen of in afgelegen gebieden. Experts en bedrijven van over de hele wereld geloven sterk in SMR’s, en momenteel zijn er internationaal verschillende ontwerpen in ontwikkeling. In België nemen SCK•CEN en Tractebel het voortouw om deze innovatie verder te ontwikkelen.

Voor we dieper ingaan op de innovatieve oplossingen van SCK•CEN en Tractebel op het vlak van SMR's is het belangrijk dat we weten wat small modular reactors precies zijn en doen. SMR's zijn kleine kerncentrales met een capaciteit van 10 tot 300 MW (ter vergelijking: traditionele kerncentrales zoals Doel 4 of Tihange 3 hebben een capaciteit van 1000 MW).

De voordelen van een modulair systeem

  • SMR’s bestaan meestal uit modules. Daardoor kunnen ze een stuk sneller gebouwd worden, voor een lagere kostprijs. Ze kunnen daardoor ook in serie worden geproduceerd. En ze zijn natuurlijk makkelijker te vervoeren..
  • De brandstof blijft langer operationeel in een SMR. Dat betekent: minder vaak verse brandstof in de reactor en dus ook minder menselijke tussenkomsten.
  • De kans op proliferatie (het aanwenden van nucleair materiaal voor militaire of terroristische doeleinden) is nog kleiner dan bij de klassieke centrales.

Vermogen

De verst gevorderde SMR-projecten zijn kleinschalige versies van de bekende kerncentrale: er wordt uranium gebruikt als brandstof, en water onder druk koelt de reactorkern. Een SMR levert tussen de 10 en 300 MW elektriciteit. Ter vergelijking: de Belgische kerncentrales Doel 1 en Doel 2 leveren elk zo’n 430 MW.

Verbeterde passieve veiligheid

Naast het modulair design, ligt de innovatie in de passieve systemen. Net zoals bij de modernste, grote kerncentrales van de derde generatie, geeft men de voorkeur aan passieve koelsystemen. Die systemen worden gestuurd door handig gebruik te maken van de zwaartekracht of natuurlijke circulatie van het koelmiddel. Ze functioneren meerdere dagen zonder menselijke interventie en hebben geen externe energiebron nodig, wat een belangrijk voordeel betekent op het vlak van veiligheid.

Wat verklaart het succes van de SMR’s?

Ten eerste: de opkomst van hernieuwbare energievormen in alle landen van de wereld. Hierdoor is er nood aan flexibele, kleinere centrales die de snel veranderende aanbod en vraag aan elektriciteit gemakkelijk kunnen opvolgen. Om eventueel gebrek aan wind (bij windmolens) en zon (bij zonnecellen) op te vangen.

Maar ook voor ontwikkelingslanden zijn ze zeer geschikt. SMR’s kunnen worden ingezet in afgelegen gebieden met weinig geschoold personeel. Denk bijvoorbeeld aan een afgelegen stad in Afrika, waar men elektriciteit nodig heeft om de industrie en huishoudens van stroom te voorzien. Bovendien zijn ze in staat om drinkbaar water te 'produceren'.

Ook de kostprijs is een belangrijke factor. Sommige landen hebben niet de capaciteit om te investeren in klassieke kerncentrales. Vandaar de interesse in SMR’s, waarvan de kostprijs heel wat lager is.

Waar worden SMR-centrales ontwikkeld?

Veel grote bedrijven in de nucleaire sector werken aan de ontwikkeling van SMR’s, vooral in de Verenigde Staten, China, Rusland en Japan. In Europa is er vooral interesse in het Verenigd Koninkrijk, waar het Engelse Urenco aan de ‘U-battery’ werkt.

Het innovatieve karakter van de nieuwe generatie kerncentrales trekt ook nieuwe spelers aan. Het idee van de Traveling Wave Reactor wordt in de Verenigde Staten gesteund door TerraPower van miljardair Bill Gates, voorstander van kernenergie:

“The renewable technologies we have today, like wind and solar, have made a lot of progress and could be one path to a zero-carbon energy future. But given the scale of the challenge, we need to be exploring many different paths—and that means we also need to invent new approaches. Nuclear is one of the directions that we should innovate in.”

(Bill Gates, CEO TerraPower, naar aanleiding van de COP21 klimaatconferentie in Parijs)

Sommige SMR’s worden wél in één stuk geleverd. Deze SMR’s hebben kleine vermogens en worden soms ‘batterijen’ genoemd. Ze kunnen direct elektriciteit leveren, van zodra ze op hun eindbestemming zijn afgeleverd.

Het Belgische Studiecentrum voor Kernenergie: grensverleggend onderzoek en een wereldprimeur

SCK•CEN (Studiecentrum voor Kernenergie) in Mol in de regio Antwerpen, test innoverende materialen voor de SMR's.

SCK•CEN doet onderzoek naar het gebruik van vloeibaar lood als koelvloeistof voor de kernbrandstof. Vloeibaar lood verhoogt de doeltreffendheid van splijtstoffen, wat de levensduur van de reactor ten goede komt. Met behulp van geavanceerde testinstallaties worden het gedrag van het materiaal en eventuele corrosie bestudeerd met als doel een zo efficiënt mogelijke SMR te ontwikkelen!

SCK•CEN bestudeert eveneens het gedrag van neutronen in het lood dat zich binnen in de reactor VENUS bevindt (project GUINEVERE). Dit grootschalige onderzoek naar de reactoren van de toekomst is een wereldprimeur: het is de eerste subkritische reactor met lood als vloeistof die wordt aangestuurd door een deeltjesversneller. Met het project GUINEVERE levert SCK•CEN een belangrijke bijdrage aan het onderzoek naar de ontwikkeling van dit soort van SMR. Een grote verdienste voor ons klein landje!

Tractebel: Belgische expertise ten dienste van innoverende SMR-projecten

Met meer dan 150 jaar ervaring op de teller geniet Tractebel wereldwijd aanzien als een van de grootste internationale experts op het vlak van consultancy en engineering. Hun doel is om de wereld van morgen mee vorm te geven.

Al meer dan 60 jaar ontwikkelt Tractebel betrouwbare en innovatieve kerntechnologieën op maat. Als architect-ingenieur van de 7 Belgische kerncentrales vond Tractebel het logisch dat ze mee zouden werken aan de ontwikkeling van SMR's.

Tractebel beschikt namelijk over een unieke pool van ingenieurs met multidisciplinaire competenties die elk specialist zijn in hun respectieve vakgebieden.

Ze zijn een onmisbare schakel tussen het basisconcept en de concrete bouw van een SMR. De ingenieurs van Tractebel ontwikkelen het concept voor industrieel gebruik en/of beoordelen de financiële en technische haalbaarheid van het project, rekening houdend met criteria zoals veiligheid, operabiliteit en uitvoerbaarheid. Tractebel begeleidt de bedenkers, bouwers of operatoren tijdens hun projecten voor de ontwikkeling van innovatieve SMR's, vanaf de haalbaarheidsstudie tot het verkrijgen van de nodige licenties bij de bevoegde overheden en de uiteindelijke indienststelling.

Goed om te weten: drinkbaar water dankzij SMR's!

SMR's kunnen meer dan alleen elektriciteit produceren. Sommige types SMR's zijn ook ontworpen om stoom of warm water te produceren via cogeneratie.

Sterker nog, SMR's blijken bijzonder doeltreffend om drinkbaar water te produceren via ontzilting.

De productie van drinkwater is een energierovend proces. Sommige gebieden in Azië en Afrika kunnen zich niet op een duurzame manier ontwikkelen door het tekort aan drinkwater. Doordat SMR's autonoom functioneren kunnen ze een oplossing bieden voor dat probleem.

Meer info op de website van World Nuclear Association.

Sleutelwoorden bij dit artikel

Dit kan u ook interesseren…

Nucleair Forum: wie zijn wij?

Het Nucleair Forum verenigt het merendeel van de ondernemingen en instellingen die actief zijn in de toepassingen van kerntechnologie. Het Nucleair Forum wil de referentie bij uitstek zijn over kerntechnologie, zowel voor de pers, voor de beleidsverantwoordelijken als voor het grote publiek. Ontdek meer