Nucleaire coaster

“Ik ben uitgegaan van een origineel schip met een lengte van 140 meter”, zegt Jeroen Jacobs, die op het onderwerp afstudeert bij maritieme techniek. “Een zogenaamde coaster, die voor het inbouwen van mijn kernreactor acht meter moet worden verlengd.” Coasters worden normaal aangedreven door dieselmotoren die draaien op heavy fuel oil (hfo), een overblijfsel in het raffinageproces. De coaster die Jacobs heeft ontworpen, bezit een schoorsteen, maar stoot geen schadelijke gassen meer uit. “De warmte die door de kernsplitsing wordt geproduceerd, wordt omgezet in kinetische energie in een gasturbine en die zuigt koude lucht aan en stoot warme lucht uit.”

Ondanks de schone uitstoot, wordt Greenpeace niet blij van het idee van een varende kernreactor. Rederijen als Maersk, Geest en Wagenborg zullen – uit angst voor acties – daarom ook niet in de rij staan om het onderzoek van Jacobs te ondersteunen. “De bereidwilligheid om te kijken naar oplossingen met kernenergie is nog altijd bijzonder laag, al lijkt het tij te keren”, zegt Jacobs. “Ruud Lubbers is een groot voorstander en een succesvolle lobbyist.” Lubbers werkt voor het Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) in Petten, en is lid van de Club van Rome die zich inzet voor het behoud van de aarde. Volgens de oud-premier gaan kernenergie en een schoon milieu dus wel degelijk samen. “De veiligheid is een belangrijk punt, maar de risico’s zijn niet groter dan bij een chemische fabriek. In Bhopal zijn ook veel doden gevallen. Op de onderzeeërs die op kernenergie varen, hebben zich geen grote ongelukken voorgedaan. Zolang je de regels naleeft, is er niets aan de hand. Er liggen er wel een paar op de zeebodem en daarvan is het nog niet duidelijk wat voor effect die op het milieu hebben of zullen hebben. Dat is een lastiger punt: de vraag wat te doen met het radioactieve afval. Velen zullen tegenstander blijven, zolang dat probleem niet is opgelost.”
Grafiet

Jacobs weet niet beter: eerst komen er vragen over de veiligheid van kernenergie voor hij de kans krijgt te vertellen over zijn technische uitwerking. “De meeste tijd heeft tot nu toe gezeten in de keuze voor het soort reactor en het geïntegreerde ontwerp van de coaster”, zegt Jacobs. “Het verschil tussen mijn reactor en die van Petten en Borssele, is dat mijn reactor geen water gebruikt als koelmiddel en moderator voor het kernsplijtingsproces. Bij mij is de moderator grafiet in de blokvorm en het koelmiddel is helium.” Een dergelijke reactor is niet nieuw. “In Japan staat er een, er staat er één gepland in China, en er stond één in Duitsland.” Die laatste werd om politieke redenen stilgelegd. “Geen van die reactoren is commercieel toegepast. Ze werden alleen gebruikt voor onderzoek.”

De brandstof is verrijkt uranium. De gesloten reactor, een cilinder met een diameter van acht meter en een hoogte van twaalf meter, gaat in de plannen van Jacobs vijf jaar mee. “Hij heeft een betonnen wand van anderhalve meter dik en weegt tweeduizend ton. Dat is een factor tien zwaarder dan een dieselmotorblok, maar je moet niet vergeten dat een normaal schip voor een reis van Rotterdam naar de Middellandse Zee ook nog zo’n duizend ton aan olie moet tanken.”

Na vijf jaar moet de boot uit het water worden getild en begint de lastige klus van het openen van de reactor zonder mens en milieu bloot te stellen aan ontoelaatbare stralingsniveaus. “Er moet een installatie komen die – in een gesloten systeem – de kop eraf schroeft en de grafietblokken vervangt.” Omdat de ongeveer tweeduizend coasters die in Europa varen vaak dezelfde havens aandoen en het proces slechts eens in de vijf jaar hoeft te gebeuren, hoeven er niet veel van deze installaties te komen. Jacobs studeert nog op de vraag welke havens het meest strategisch gelegen zijn.

“Ik ben al diep in het ontwerp van het schip zelf gedoken. Nu ben ik aan het overstappen naar de benodigde infrastructuur om de exploitatie haalbaar te maken”, aldus Jacobs. Ook op de veiligheidsaspecten van de nucleaire coasters moet nog flink gestudeerd worden. “Als de reactor lek raakt, schakelt hij automatisch uit doordat de regelstaven in de reactor worden gestoken als de druk wegvalt.” Nog niet uitgezocht is, wat gebeurt als zeewater naar binnen stroomt en in snel tempo opwarmt naar duizend graden, de temperatuur in de kern van de reactor. “Bij dergelijke temperaturen kan water uiteenvallen in waterstof en zuurstof, dat bij bepaalde verhoudingen explosies kan veroorzaken.” En wat doe je als de coaster zinkt? Kun je hem dan laten liggen of moet je hem optakelen? En wat gaat dat kosten? Veel van deze onderzoeksvragen zullen waarschijnlijk in het hoofdstuk ‘Aanbevolen vervolgonderzoek’ terechtkomen. Jeroen Jacobs hoopt in september af te studeren.

“Ik ben uitgegaan van een origineel schip met een lengte van 140 meter”, zegt Jeroen Jacobs, die op het onderwerp afstudeert bij maritieme techniek. “Een zogenaamde coaster, die voor het inbouwen van mijn kernreactor acht meter moet worden verlengd.” Coasters worden normaal aangedreven door dieselmotoren die draaien op heavy fuel oil (hfo), een overblijfsel in het raffinageproces. De coaster die Jacobs heeft ontworpen, bezit een schoorsteen, maar stoot geen schadelijke gassen meer uit. “De warmte die door de kernsplitsing wordt geproduceerd, wordt omgezet in kinetische energie in een gasturbine en die zuigt koude lucht aan en stoot warme lucht uit.”

Ondanks de schone uitstoot, wordt Greenpeace niet blij van het idee van een varende kernreactor. Rederijen als Maersk, Geest en Wagenborg zullen – uit angst voor acties – daarom ook niet in de rij staan om het onderzoek van Jacobs te ondersteunen. “De bereidwilligheid om te kijken naar oplossingen met kernenergie is nog altijd bijzonder laag, al lijkt het tij te keren”, zegt Jacobs. “Ruud Lubbers is een groot voorstander en een succesvolle lobbyist.” Lubbers werkt voor het Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) in Petten, en is lid van de Club van Rome die zich inzet voor het behoud van de aarde. Volgens de oud-premier gaan kernenergie en een schoon milieu dus wel degelijk samen. “De veiligheid is een belangrijk punt, maar de risico’s zijn niet groter dan bij een chemische fabriek. In Bhopal zijn ook veel doden gevallen. Op de onderzeeërs die op kernenergie varen, hebben zich geen grote ongelukken voorgedaan. Zolang je de regels naleeft, is er niets aan de hand. Er liggen er wel een paar op de zeebodem en daarvan is het nog niet duidelijk wat voor effect die op het milieu hebben of zullen hebben. Dat is een lastiger punt: de vraag wat te doen met het radioactieve afval. Velen zullen tegenstander blijven, zolang dat probleem niet is opgelost.”
Grafiet

Jacobs weet niet beter: eerst komen er vragen over de veiligheid van kernenergie voor hij de kans krijgt te vertellen over zijn technische uitwerking. “De meeste tijd heeft tot nu toe gezeten in de keuze voor het soort reactor en het geïntegreerde ontwerp van de coaster”, zegt Jacobs. “Het verschil tussen mijn reactor en die van Petten en Borssele, is dat mijn reactor geen water gebruikt als koelmiddel en moderator voor het kernsplijtingsproces. Bij mij is de moderator grafiet in de blokvorm en het koelmiddel is helium.” Een dergelijke reactor is niet nieuw. “In Japan staat er een, er staat er één gepland in China, en er stond één in Duitsland.” Die laatste werd om politieke redenen stilgelegd. “Geen van die reactoren is commercieel toegepast. Ze werden alleen gebruikt voor onderzoek.”

De brandstof is verrijkt uranium. De gesloten reactor, een cilinder met een diameter van acht meter en een hoogte van twaalf meter, gaat in de plannen van Jacobs vijf jaar mee. “Hij heeft een betonnen wand van anderhalve meter dik en weegt tweeduizend ton. Dat is een factor tien zwaarder dan een dieselmotorblok, maar je moet niet vergeten dat een normaal schip voor een reis van Rotterdam naar de Middellandse Zee ook nog zo’n duizend ton aan olie moet tanken.”

Na vijf jaar moet de boot uit het water worden getild en begint de lastige klus van het openen van de reactor zonder mens en milieu bloot te stellen aan ontoelaatbare stralingsniveaus. “Er moet een installatie komen die – in een gesloten systeem – de kop eraf schroeft en de grafietblokken vervangt.” Omdat de ongeveer tweeduizend coasters die in Europa varen vaak dezelfde havens aandoen en het proces slechts eens in de vijf jaar hoeft te gebeuren, hoeven er niet veel van deze installaties te komen. Jacobs studeert nog op de vraag welke havens het meest strategisch gelegen zijn.

“Ik ben al diep in het ontwerp van het schip zelf gedoken. Nu ben ik aan het overstappen naar de benodigde infrastructuur om de exploitatie haalbaar te maken”, aldus Jacobs. Ook op de veiligheidsaspecten van de nucleaire coasters moet nog flink gestudeerd worden. “Als de reactor lek raakt, schakelt hij automatisch uit doordat de regelstaven in de reactor worden gestoken als de druk wegvalt.” Nog niet uitgezocht is, wat gebeurt als zeewater naar binnen stroomt en in snel tempo opwarmt naar duizend graden, de temperatuur in de kern van de reactor. “Bij dergelijke temperaturen kan water uiteenvallen in waterstof en zuurstof, dat bij bepaalde verhoudingen explosies kan veroorzaken.” En wat doe je als de coaster zinkt? Kun je hem dan laten liggen of moet je hem optakelen? En wat gaat dat kosten? Veel van deze onderzoeksvragen zullen waarschijnlijk in het hoofdstuk ‘Aanbevolen vervolgonderzoek’ terechtkomen. Jeroen Jacobs hoopt in september af te studeren.