Kleine modulaire reactor

Amerikaans ontwerp van een kleine modulaire reactor (SMR).

Kleine modulaire reactoren (Engels: Small modular reactor, SMR) zijn een categorie van voorgestelde kernreactoren die veel kleiner zijn dan conventionele kernreactoren, en een vermogen leveren van maximaal 300 MWe (tegen 1000 MWe of meer voor een klassieke kernreactor).

SMR's zouden efficiënter en flexibeler ingezet kunnen worden voor verschillende toepassingen en op uiteenlopende locaties. Zij zouden kunnen worden ingezet als zelfstandige eenheid of gekoppeld in modules, maar ook worden gecombineerd met hernieuwbare energievormen.[1][2]

SMR's zijn ontworpen om voor een groot deel als modules in een fabriek in serie te worden vervaardigd en vervolgens naar een locatie te worden getransporteerd. De bouwtijd zou daarmee volgens voorstanders korter zijn dan bij traditionele kernreactors. Hoewel er talrijke modellen in ontwikkeling zijn, is er anno 2023 nog geen enkele 'Small Modular Reactor' in serie geproduceerd.

Stroom van SMR's is relatief duur, omdat de reactors niet de schaalvoordelen van grote centrales hebben. Ze leveren per definitie slechts een beperkte hoeveelheid stroom, waardoor er veel meer van gebouwd zouden moeten worden om enige impact te hebben. Dit betekent dat ook op meer plaatsen meer kernafval zou worden geproduceerd.

Veiligheid

Volgens het Internationaal Atoomenergieagentschap (IAEA) zouden SMR's inherent veiliger zijn dan conventionele reactoren door toepassing van passieve veiligheidsvoorzieningen.[1] Deskundigen van het Belgische Studiecentrum SCK CEN wijzen in dat verband op een ontwerp dat gebruikmaakt van natuurlijke circulatie om warmte af te voeren.[3]

Omdat er doorgaans meerdere SMR's op één locatie worden gebouwd is er echter meer risico dat bij een ongeluk bij één reactor ook andere reactors worden getroffen. Volgens een studie uitgevoerd door Krall et al. (2022)[4] zouden SMR's naar hun schatting tot 30 keer zo veel radioactief afval creëren als conventionele kernreactors. Een ander gevaar is dat militanten splijtbaar materiaal zouden kunnen buitmaken.[5]

Nadelen

Kosten

Een van de grootste nadelen van SMR's is het ontbreken van de schaalvoordelen van grote centrales. Doordat SMR's relatief weinig elektriciteit produceren zijn ze minder rendabel dan grote kerncentrales, omdat het schaalvoordeel wegvalt. De bouwkosten voor een SMR zijn niet proportioneel lager dan die van een grote reactor.[5] Voorstanders van SMR's argumenteren dat deze goedkoper kunnen worden gebouwd door het grootschalig modulair bouwen van de onderdelen en deze lokaal te installeren. Om dit rendabel te maken zouden echter honderden tot duizenden reactors moeten worden geproduceerd en dan nog zou de prijs per kilowatt hoger zijn dan die van grote reactors. Het verleden heeft geleerd dat later gebouwde kernreactors altijd duurder zijn dan eerder gebouwde en zelfs grote kerncentrales blijken al niet in staat te kunnen concurreren met de steeds goedkoper wordende hernieuwbare energie.[6]

Door de combinatie van hoge vaste kosten en lage variabele kosten, zijn kerncentrales minder geschikt voor het tijdelijk terugschalen bij een groot aanbod van elektriciteit ('electricity on demand'). De kosten per kilowatt-uur zullen aanzienlijk stijgen.[6] Veelvuldig terugschakelen verhoogt ook de kans op storingen en verlaagt de levensduur van de reactor.

Modulaire massaproductie vormt ook een economisch risico in het geval van ontwerp- of productiefouten die achteraf aan het licht komen. In dat geval zal herstel of vervanging uiterst kostbaar zijn.[6]

Vertraging ontwikkeling duurzame energie

Het is onwaarschijnlijk dat er vóór 2035 veel SMR's beschikbaar zullen zijn. Volgens tegenstanders onvoldoende en te laat voor een zinvolle bijdrage aan de oplossing van het klimaatprobleem. M.V. Ramana meent dat SMR's daarin alleen maar een negatieve rol kunnen spelen omdat het geld dat daarin geïnvesteerd wordt beter kan worden besteed aan het investeren in duurzame energie en omdat het bouwen ervan extreem veel tijd kost. Het bouwen kost rond een decennium vanaf de start, vaak nog eens tien jaar vertraagd door de noodzakelijke planning en financiering.[5]

Nucleaire energie was in 2021 meer dan dubbel zo duur als stroom van zon en wind. Terwijl de productiekosten per megawattuur van kernenergie stijgen, dalen die voor duurzame energie en wordt het verschil steeds groter. [5]

Ontwikkelingen

Hoewel er talloze modellen van SMR's in ontwikkeling zijn, is er nog geen enkele commerciële SMR gerealiseerd. Alleen Rusland heeft sinds 2019 twee drijvende reactors van 30 MWe in gebruik, [7][8] en China heeft enkele proefreactors gerealiseerd. Omdat SMR's veel nieuwe, nog niet in de praktijk geteste technologie bevatten, vormen zij een grote uitdaging op het gebied van veiligheid.

In 2021 stonden volgens het Internationaal Atoomenergieagentschap wereldwijd ongeveer 50 SMR-ontwerpen op de tekenplank, waarvan een viertal in een vergevorderd stadium van de bouw in Argentinië, China en Rusland.[1] Ook in de Verenigde Staten wordt onderzoek verricht.[2]

President Emmanuel Macron van Frankrijk kondigde in oktober 2021 aan een miljard euro vrij te maken voor ontwikkeling van SMR's tegen 2030.[9]

In het Verenigd Koninkrijk ontwikkelt Rolls-Royce SMR's.[10]

In april 2023 sloten het Amerikaanse Holtec International en het Oekraïense Energoatom een akkoord voor de bouw van maximaal 20 SMR's in Oekraïne, waarvan de eerste tegen 2029 operationeel zou worden.[11]

In februari 2025 kondigde de Nederlandse provincie Noord-Brabant aan dat het 4 miljoen euro investeert in het ontwikkelen en testen van onderdelen voor gesmolten zoutreactoren, door een consortium van de bedrijven Thorizon, VDL Groep en DEMCON. Deze investering moet leiden tot nieuwe marktkansen voor de Brabantse hoogwaardige maakindustrie.[12]

Referenties

  1. 1 2 3 (en) Small modular reactors. IAEA. Gearchiveerd op 16 september 2021. Geraadpleegd op juli 2023.
  2. 1 2 (en) Advanced Small Modular Reactors (SMRs). energy.gov. Gearchiveerd op 8 september 2021. Geraadpleegd op 21 oktober 2021.
  3. ↑ SMR, het buzzword waarmee kernenergie zich weer populair wil maken. De Tijd (19 oktober 2021). Gearchiveerd op 25 oktober 2021. Geraadpleegd op 22 oktober 2021.
  4. ↑ (en) Krall, Lindsay M., Macfarlane, Allison M., Ewing, Rodney C. (7 juni 2022). Nuclear waste from small modular reactors. Proceedings of the National Academy of Sciences 119 (23): e2111833119. ISSN: 0027-8424. PMID 35639689. PMC 9191363. DOI: 10.1073/pnas.2111833119.
  5. 1 2 3 4 (en) Small modular reactors: What is taking so long? Oliver Gordon, Energy Monitor (aug 2025 bekeken). Gearchiveerd op 13 juni 2023
  6. 1 2 3 Can small modular reactors help mitigate climate change?Pdf-document Arjun Makhijani en M.V. Ramana, Bulletin of the Atomic Scientists, 21 juli 2021. Via.
  7. ↑ Akademik Lomonosov-1, IAEA (aug 2025 bekeken)
  8. ↑ Lomonosov-2, IAEA (aug 2025 bekeken)
  9. ↑ Macron zet in op veilige kleine kernreactoren. De Morgen (12 oktober 2021). Gearchiveerd op 20 maart 2023.
  10. ↑ (en) Rolls-Royce announces funding secured for Small Modular Reactors. Rolls-Royce (8 november 2021). Gearchiveerd op 21 maart 2023.
  11. ↑ (en) Up to 20 small modular reactors will be built in Ukraine (24 april 2023). Gearchiveerd op 24 april 2023.
  12. ↑ https://www.omroepbrabant.nl/nieuws/4649076/brabant-gaat-een-kleine-kernreactor-maken-een-van-de-meest-geavanceerde
Dit artikel is uitgegeven door Wikipedia. De tekst is beschikbaar onder Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0, tenzij anders vermeld. Voor de mediabestanden kunnen aanvullende voorwaarden gelden.