Wat is kernenergie en is het duurzaam?

Wat is kernenergie, hoe wordt het opgewekt en is het duurzaam? Kernenergie kan volgens de Rijksoverheid bijdragen aan de klimaatdoelen, omdat bij de opwekking weinig CO2 vrijkomt. Toch is er veel discussie over de noodzaak, veiligheid en kosten van kernenergie. Lees hier alles over kernenergie.

Ga snel naar:

• Wat is kernenergie?
• Hoe wordt kernenergie opgewekt?
• Hoe werkt een kerncentrale?
• Hoe duurzaam is kernenergie?
• Waar wordt kernenergie opgewekt in Nederland?
• Waarom blijft Borssele langer open en komen er 2 nieuwe kerncentrales?
• Onderzoek naar nieuwe soorten kernenergie
• Welke energieleveranciers bieden kernenergie?
• Wat zijn de voor- en nadelen van kernenergie?

Wat is kernenergie?

Kernenergie is energie die vrijkomt door atoomkernen van uranium te splijten. Met die energie kan stroom worden gemaakt. Het is een relatief schone vorm van energie, waarbij geen directe CO2 vrijkomt.

Hoe wordt kernenergie opgewekt?

Kernenergie wordt opgewekt door het splijten van kernen van uranium. Bij kernsplijting deelt een zware onstabiele atoomkern zich in lichtere atoomkernen, waarbij een grote hoeveelheid energie vrijkomt. Kernsplijting is een nucleaire kettingreactie die in een kerncentrale onder controle wordt gehouden. 

Hoe werkt een kerncentrale?

Kerncentrale Borssele werkt in principe als een grote stoommachine. Het verschil zit hem in de brandstof: uranium in plaats van kolen. Bij een kerncentrale worden in een reactor uraniumatomen gesplitst die warmte produceren. Daarmee maken ze stoom die een turbine aandrijft die elektriciteit opwekt. Omdat er in het proces ook radioactieve stoffen ontstaan, heeft een kerncentrale veel veiligheidsvoorzieningen. 

In het hart van de kerncentrale bevindt zich de kern met de splijtstof, veilig afgeschermd door staal en beton. In de kern wordt warmte geproduceerd door in de splijtstof uraniumkernen te splijten. Vandaar de naam splijtstof. De warmte uit de kernsplijting wordt opgenomen door water van de eerste (nucleaire) kringloop. Dat circuleert onder hoge druk door het reactorvat. Met deze warmte wordt stoom gemaakt in de tweede (niet-nucleaire) kringloop van de stoomgenerator. De stoom drijft een turbine aan. Die zit op een as die een generator aandrijft. De stroom die de generator opwekt, wordt aan het elektriciteitsnet geleverd. De hete stoom wordt in een condensor gekoeld tot water. Dat koelen gebeurt door koud oppervlaktewater uit de Westerschelde langs het stoomsysteem te voeren.

Hoe duurzaam is kernenergie?

 Is kernenergie duurzaam? Het Europees Parlement vindt van wel. Begin juli 2022 heeft Brussel besloten dat Europese investeringen in gas en kernenergie het label groen krijgen.

Bij de opwekking van elektriciteit in een kerncentrale wordt geen CO2 uitgestoten. Tijdens de bouw en ontmanteling van de centrales, tijdens de winning en het vervoer van uranium en bij het transport, de verwerking en opslag van kernafval ontstaat wel CO2-uitstoot. Het internationale panel van klimaatwetenschappers IPCC heeft berekend dat over de hele levenscyclus bezien ten opzichte van aardgas de totale broeikasgas-uitstoot van kernenergie zo’n 40 keer lager is. Dit is volgens het IPCC ongeveer vergelijkbaar met de uitstoot die bij windenergie komt kijken en zelfs lager dan die bij zonne-energie (bron: Milieu Centraal).

Uranium dat bij kernenergie als splijtstof wordt gebruikt is een niet-hernieuwbare grondstof en kan dus opraken, net als aardgas en steenkool. Daarom valt kernenergie nu onder grijze stroom en niet onder hernieuwbare energiebronnen, zoals wind en zon. Bij het opwekken ontstaat afval dat lastig op te slaan is. Maar er komt dus weinig CO2 bij vrij. Daarom onderzoeken wetenschappers, de Europese Commissie en de overheid of we kernenergie in de toekomst toch kunnen inzetten.

Waar wordt kernenergie opgewekt in Nederland?

Nederland heeft sinds 1973 één kerncentrale in Borssele die ongeveer 4% van de gebruikte stroom levert. De kerncentrale Borssele (KCB) heeft een netto vermogen van 485 megawatt. Daarmee wordt jaarlijks rond de 4 miljoen MWh (megawattuur) gemaakt en aan het elektriciteitsnet geleverd. Dat is genoeg stroom voor een grote stad, inclusief trams, treinen en een grote luchthaven. In 2022 heeft kerncentrale Borssele 3931 GWh CO2 vrije elektriciteit aan het net geleverd. Dat is ongeveer 10% van de CO2-vrije opwek in Nederland. Hiermee werd 1,7 miljoen ton CO2-emissie uit grijze stroom voorkomen. Naar eigen zeggen was het genoeg om alle huishoudens in Zeeland en Noord-Brabant van elektriciteit te voorzien. De KCB is eigendom van de Elektriciteits-Produktiemaatschappij Zuid-Nederland (EPZ). EPZ is een joint venture van PZEM en Energy Resources Holding BV, die op haar beurt onderdeel is van het Duitse energiebedrijf RWE.

Waarom blijft Borssele langer open en komen er 2 nieuwe kerncentrales?

Het kabinet zet de komende jaren de eerste stappen voor de bouw van 2 nieuwe kerncentrales. Het duurt echter lang om een kerncentrale te bouwen. De kans dat een bedrijf vóór 2030 een nieuwe kerncentrale in Nederland in gebruik kan nemen, is daarom klein. Als een bedrijf een kerncentrale wil bouwen, moet het een vergunning aanvragen bij de Autoriteit Nucleaire Veiligheid en Stralingsbescherming.

In het coalitieakkoord van Rutte IV staat: 'Kernenergie kan in de energiemix een aanvulling zijn op zon, wind en geothermie en kan worden ingezet voor de productie van waterstof. Ook maakt het ons minder afhankelijk van de import van gas. Daarom blijft de kerncentrale in Borssele langer open, met uiteraard oog voor de veiligheid. Daarnaast worden de benodigde stappen gezet voor de bouw van 2 nieuwe kerncentrales. Dat betekent onder andere dat wij marktpartijen faciliteren bij hun verkenningen, innovaties ondersteunen, tenders uitzetten, de (financiële) bijdrage van de overheid bezien, wet- en regelgeving waar nodig in orde maken. Ook zorgen we voor veilige, permanente opslag van kernafval.'

Energiedeskundige Martien Visser vindt het plan om twee kerncentrales te bouwen een prima stap als we serieus een CO2-neutrale samenleving eisen in 2050 of eerder. Dat schrijft hij op 26 juli 2022 in zijn column Kernenergie: nuttige aanvulling op onze energiemix. In 2050 zal 70 procent van de gebruikte energie stroom zijn. Die wordt voor 75% opgewekt uit zon en wind. Voor de overige 25% zou kernenergie een rol kunnen spelen. 

Onderzoek naar nieuwe soorten kernenergie

Voor nieuwe kernreactoren is nog veel onderzoek nodig. Bijvoorbeeld voor reactoren op basis van thorium als splijtstof in plaats van het gebruikelijke uranium. Experts verwachten niet dat er voor 2050 in Europa een commerciële thoriumcentrale komt. Volgens Rijksoverheid kunnen andere innovatieve reactoren waarschijnlijk wel eerder worden gebouwd. Onderzoekers blijven kernenergie bestuderen, omdat ze verwachten dat kernenergie een rol kan spelen in energieopwekking waarbij weinig CO2 vrijkomt. 

Welke energieleveranciers bieden kernenergie?

De eerste Nederlandse leverancier met 100% atoomstroom was Sjef Peeraer. Na grijze en groene stroom konden huishoudens en zakelijke gebruikers sinds oktober 2008 ook voor 'atoomstroom' kiezen. Oprichter Sjef Peeraer van Atoomstroom stopte in 2016 echter met het leveren van elektriciteit die afkomstig is uit kerncentrales. De klanten werden ondergebracht bij Budget Energie. Atoomstroom had na 2011, vanwege de kernramp in Fukushima, moeite nieuwe klanten aan te trekken. Het product werd in Nederland steeds lastiger te verkopen. In 2021 kwam er een nieuwe energieleverancier met 100% kernenergie op de markt onder de naam Kernion. De Autoriteit Consument & Markt verleende Kernion op 20 april 2021 een leveringsvergunning voor gas en stroom. Waarschijnlijk vanwege de energiecrisis stopte deze energieleverancier er in februari 2022 alweer mee. 

We maken indirect gebruik van kernenergie uit Frankrijk, België en Duitsland doordat we elektriciteit importeren uit deze landen. Hoe de geleverde energie is opgewekt, kunt u terugvinden op het stroometiket van uw leverancier. Daarop staat vermeld welk percentage van de elektriciteit is opgewekt uit kolen, aardgas, nuclaire energie en de hernieuwbare energiebronnen zoals wind, zon, water en biomassa. Sinds 1 mei 2021 moeten alle energieleveranciers voor het eerst van álle geleverde stroom in het voorafgaande jaar laten zien waar het vandaan komt. Eerder hoefde alleen de herkomst van groene stroom op het stroometiket onderbouwd te worden.

Wat zijn de voor- en nadelen van kernenergie?

Kernenergie is een gevoelig onderwerp. Tegenstanders zien problemen rond de veiligheid van kernenergie, radioactief afval en de uiteindelijke kosten van het gebruik van kernenergie en de verwerking van het afval. 

Voordelen

• Een voordeel van kernenergie is dat bij de opwekking geen CO2 en andere broeikasgassen vrijkomen. Wel komen er broeikasgassen vrij tijdens de bouw en ontmanteling van de kerncentrales, bij winning en transport van uranium en het transport, de verwerking en opslag van het kernafval. Als we die uitstoot meerekenen, komen er bij kernenergie nog steeds veel minder broeikasgassen vrij.
• Uranium, de grondstof voor kernenergie is een relatief goedkope brandstof en wordt het gewonnen op verschillende werelddelen. Kazachstan is de grootste producent van uranium, gevolgd door Canada en Australië.
• In een kerncentrale kun je met een klein beetje brandstof heel veel energie produceren.
• Een kerncentrale is een constante bron van stroom. De stroomproductie is niet afhankelijk van het weer, zoals zonne- of windenergie en kan dag en nacht doorgaan.

Nadelen

• Bij kernenergie ontstaat radioactief afval. Onder andere gebruikte brandstofstaven uit de kerncentrale, afval dat bij de uraniumwinning ontstaat, en het sloopafval na sluiting van een centrale. De ioniserende straling die het radioactieve afval afgeeft, is schadelijk voor de gezondheid. Hoogactief radioactief afval zal nog zeer vele generaties na de onze straling af blijven geven. Daar is op dit moment nog geen goede definitieve opslag voor.
• De bouw van een kerncentrale kost miljarden euro’s, net als het ontmantelen.
• Een kerncentrale bouwen duurt ruim 10 jaar en waarschijnlijk langer. Op korte termijn kan een nieuwe kerncentrale dus niet bijdragen aan de klimaatdoelen.
• Uranium is niet oneindig voorradig. Het komt overal op aarde voor, maar het deel van de uranium op aarde dat economisch interessant is om te winnen, is beperkt. Met het huidige gebruik van uranium wereldwijd zou deze voorraad in 130 jaar op zijn. Daarnaast heeft de winning van uranium impact op mens en milieu.
• De kans op een ernstig ongeval waarbij radioactieve stoffen in de omgeving vrijkomen is weliswaar klein, maar de mogelijke gevolgen zijn groot.

• Kernenergiefaciliteiten kunnen misbruikt worden voor de (heimelijke) productie van kernwapens. Kerncentrales, fabrieken die uranium verrijken en opleidingsinstituten zijn ook plekken waar mogelijk gespioneerd kan worden vanuit landen die kennis over kernenergie willen verzamelen voor niet-vreedzame doeleinden.