‘We kunnen het probleem van kernafval oplossen’

Hamid Aït Abderrahim, adjunct-directeur-generaal van het SCK in Mol. ‘Kernenergie kan in de toekomst wereldwijd een veel grotere energiebijdrage bieden.’ ©Tim Dirven

Met een onderzoeksreactor die 1,6 miljard euro zal kosten, wil Hamid Aït Abderrahim in Mol nieuwe kankerbehandelingen ontwikkelen en kernafval ‘kapotschieten’. ‘Vindt u dat duur voor zulke belangrijke maatschappelijke oplossingen?’

Toen hij 42 jaar geleden uit Algerije toekwam, wist Hamid Aït Abderrahim niet eens dat in België behalve Frans ook Nederlands werd gesproken. Vandaag is hij een van de invloedrijkste kernfysici van het land en leidt hij een van de meest ambitieuze nucleaire projecten in onze geschiedenis. Als adjunct-topman van het Studiecentrum voor Kernenergie (SCK) in Mol staat hij aan het hoofd van Myrrha, een moonshotproject om een onderzoeksreactor te bouwen die op termijn nucleair afval onschadelijk kan maken.

Hamid Aït Abderrahim

Hamid Aït Abderrahim (59) is adjunct-directeur-generaal van het Studiecentrum voor Kernenergie (SCK) in Mol. Als 18-jarige kwam hij vanuit Algerije naar Brussel om kernenergie te studeren aan het Institut Supérieur Industriel (ISIB). Nadat hij in Parijs zijn doctoraat had behaald, ging hij in 1989 als nucleair onderzoeker aan de slag bij het SCK in Mol. Hij kreeg er in 1998 de leiding over Myrrha, een van de meest ambitieuze Belgische nucleaire projecten. Hij ontwikkelt er een nieuw type kernreactor aangedreven door een deeltjesversneller. Aït Abderrahim is ook professor aan de UCL, waar hij lesgeeft over reactorfysica en nucleaire engineering.

Het SCK meldde deze week dat ‘een belangrijke mijlpaal’ werd bereikt. De onderzoekers zijn er na zes jaar in geslaagd een protonenbundel gedurende enkele uren op volle kracht te krijgen. Uiteindelijk moeten die deeltjes via een deeltjesversneller de Myrrha-reactor aandrijven. In de kernreactor kan het nucleair afval van bestaande kerncentrales opnieuw gebruikt worden als brandstof. De nucleaire afvalberg wordt zo almaar kleiner en minder schadelijk.

Het initiatief kende in 2018 een doorbraak toen de federale regering zich engageerde om 558 miljoen euro te investeren in Myrrha, ruim een derde van het nodige bedrag. In Louvain-la-Neuve is de bouw al begonnen van een deeltjesversneller die uiteindelijk zal verhuizen naar Mol. In 2026 moet het eerste deel van de ongeveer 300 meter lange supergeleidende installatie klaar zijn. Het SCK kan dan met de deeltjesversneller onderzoek doen naar de productie van nieuwe radio-isotopen om kankers erg gericht te behandelen. In een volgende fase kan de deeltjesversneller uitgebouwd worden en ook de kernreactor aandrijven.

De hoop is om tegen 2034 de hele installatie klaar te krijgen, 36 jaar nadat Aït Abderrahim en het SCK het project zijn begonnen. ‘Ja, het heeft nogal wat koppigheid gevergd’, lacht de fysicus. ‘We hebben moeten trekken en sleuren om hier te geraken.’

‘Kernenergie heeft minste impact op planeet’

Voor het SCK staat het nucleair onderzoek rond kernafval los van de vraag of België als land verder moet met kernenergie. ‘Het afval is er nu eenmaal’, zegt adjunct-directeur-generaal Hamid Aït Abderrahim. ‘Of een land kerncentrales langer openhoudt, is een politieke beslissing. Maar die is onafhankelijk van wat met het afval moet gebeuren. Er hangen natuurlijk wel consequenties aan vast. We zullen niet klimaatneutraal worden door de kerncentrales door gascentrales te vervangen.’

De gezonde energiemix bestaat voor Aït Abderrahim uit hernieuwbare energie in combinatie met kernenergie als stabiele energiebron voor momenten zonder zon of wind. ‘Het lijkt soms of de keuze gaat tussen kernenergie en hernieuwbaar, maar beide zijn CO
-neutraal’, zegt hij. ‘Als je kijkt naar de totale energievraag - niet alleen elektriciteit - dan vertegenwoordigde hernieuwbare energie in 2019 slechts 2 procent van de wereldproductie en kernenergie 5 procent. Ik denk dat de zogenaamde tegenstelling tussen beide goed georkestreerd wordt door de olie-, kolen- en gasindustrie, die 81 procent van de wereldmarkt voor hun rekening nemen.’

Aït Abderrahim ziet een onmiskenbaar voordeel voor kernenergie. ‘Het is simpele fysica. De impact op de planeet is gewoonweg het kleinst. Een kerncentrale die een jaar lang 1.000 megawatt elektriciteit levert, verbruikt amper 736 gram splijtstof. Voor een kolencentrale die hetzelfde brengt, heb je meer dan 1 miljoen ton kolen nodig en bedraagt de uitstoot 3,6 miljoen ton CO
. De Belgische kerncentrales hebben amper 2,5 vierkante kilometer nodig om 60 procent van onze elektriciteit te leveren. Ik ben ervan overtuigd dat kernenergie in de toekomst wereldwijd een veel grotere energiebijdrage kan bieden.’

Neutronenbombardement

10 miljard
Wereldwijd is minstens 10 miljard euro nodig om het onderzoek naar het wegwerken van nucleair afval te laten evolueren naar pre-industriële demonstratieprojecten. Dat zegt het SCK.

Aït Abderrahim staat bekend als de geestelijke vader van Myrrha. Glimmend van trots toont hij in de enorme technologiehal van het SCK een reeks installaties die het voorbereidende onderzoek doen voor de kernreactor. Experimenten met namen zoals Mexico, Craft, E-Scape, Rhapter en Helios3 proberen er in metershoge buizeninstallaties aan te tonen dat wat al op laboschaal lukt ook zal werken als straks het echte reactorvat van 10 meter doorsnee in gebruik wordt genomen.

‘Om de goedkeuring van de veiligheidsautoriteiten te krijgen moeten we aantonen dat alle cruciale aspecten werken’, zegt Aït Abderrahim. ‘In deze proefopstelling bewijzen we dat de koeling van de reactorkern uit zichzelf blijft functioneren, als het elektriciteitsnet uitvalt. Daar controleren we het zuurstofpeil om te vermijden dat de binnenkant van de reactor gaat corroderen. En hier onderzoeken we welke materialen geschikt zijn om een robotarm te maken die werkt binnen in de reactorkern.’

De professor is niet te stoppen. Enthousiast pent hij fysicaformules op een bord en vertelt over neutronen die ‘biljart spelen’ als ze tegen een zware of lichte atoomkern botsen. Soms is zijn uitleg niet te volgen, maar de essentie van Aït Abderrahims verhaal valt eenvoudig samen te vatten. Het radioactief afval van kerncentrales kan grotendeels als brandstof hergebruikt worden in een nieuw soort reactor.

Ultieme droom

Het overblijvend hoogradioactief afval uit kerncentrales blijft normaal 300.000 jaar schadelijk. Door het chemisch te behandelen kan de radioactiviteit al teruggebracht worden tot 10.000 jaar, nog altijd een eeuwigheid als je wil vermijden dat het afval ooit in verkeerde handen valt of gaat lekken in de ondergrond. ‘Met ons onderzoek kunnen we ervoor zorgen dat kernafval straks nog maar 300 jaar radiotoxisch blijft’, zegt Aït Abderrahim. ‘Dat valt al beter te overzien.’

De huidige kerncentrales produceren specifieke afvalstoffen, zoals de zware radioactieve metalen neptunium, americium en curium. In plaats van die gevaarlijke stoffen samen met de rest van het nucleair afval in de diepe ondergrond op te bergen wil Aït Abderrahim ze in de Myrrha-reactor bombarderen met snelle neutronen. De atomen worden dan als het ware kapotgeschoten en vallen uiteen in telkens kleinere en minder gevaarlijke elementen. Door die zogenaamde transmutatiecyclus wordt de hoeveelheid afval 100 keer kleiner en minder schadelijk. ‘In het labo is het al gelukt’, zegt Aït Abderrahim. ‘Met Myrrha doen we de laatste stap voor we naar industriële installaties kunnen gaan.’

©Tim Dirven

Aït Abderrahims ultieme droom is een industrieel project om al het Europees kernafval te verwerken. ‘Met een reactorcapaciteit van 100 megawatt is Myrrha de laatste stap om te evolueren naar industriële centrales van 400 megawatt’, zegt de fysicus. ‘België is daarin niet alleen. Ook grote nucleaire landen zoals de VS, Frankrijk, Japan, Rusland en het VK buigen zich erover.’

‘Als alles vlot gaat, kunnen alle semi-industriële installaties tegen 2040 of 2050 klaar zijn. Bouw in Europa vijftien dergelijke installaties en je hebt genoeg capaciteit om tegen 2070 of 2080 het hoogradioactief afval te verwerken van alle 144 kernreactoren in de Europese Unie. Een site met de omvang van Doel of Tihange zou dan volstaan om al het Europese afval te behandelen.’

Die industriële installaties zouden ondertussen ook zelf elektriciteit opwekken. ‘Bij iedere splijtingsreactie komt energie vrij die je kan omzetten in stroom’, zegt Aït Abderrahim. ‘Een deel gebruik je om de deeltjesversneller aan te drijven, maar dan nog zal je een hogere energetische efficiëntie bereiken dan met de huidige kerncentrales.’

Miljardenproject

Zover is het nog lang niet. Eerst moeten nog talloze obstakels overwonnen worden, zoals de financiering. De subsidie van de federale overheid is een begin, maar er is nog meer dan een miljard euro nodig om het hele Myrrha-project af te krijgen. Minister van Energie Tinne Van der Straeten (Groen) wil het Rekenhof een doorlichting van het project laten maken vooraleer te beslissen of de investering na 2026 de volgende fase kan aanvatten. In de regeringsplannen is de uitdrukkelijke voorwaarde opgenomen dat ook andere landen moeten instappen en een aanzienlijk deel van de investering voor hun rekening nemen.

Voor Aït Abderrahim is de hoogste prioriteit dan ook om investeerders te vinden. ‘De gesprekken lopen. In principe komen alle veertien Europese landen met kernafval in aanmerking om partner te worden in Myrrha’, zegt hij. ‘We richten ons in eerste instantie op Frankrijk en Duitsland. Zij zijn de motor van Europa. Het zou mooi zijn als we hen aan boord krijgen. Het wordt dan makkelijker om ook andere landen over de streep te trekken. Buiten Europa kijken we ook naar Japan en de VS.’

Misschien ontdekken we gaandeweg wel hoe we energie kunnen maken als we naar Mars reizen of stuiten we op nieuwe kankerbehandelingen.
Hamid Aït Abderrahim
Adjunct-directeur-generaal SCK

Aït Abderrahim waarschuwt voor onrealistisch hoge verwachtingen. Myrrha kan een oplossing bieden voor een groot stuk van het bestaande nucleair afval, maar een deel van het Belgisch kernafval zal 10.000 jaar schadelijk blijven. Van al het afval dat de Belgische kerncentrales in 50 jaar tijd produceerden, is al 9 procent behandeld, verglaasd in stalen vaten en tijdelijk opgeborgen in een bovengrondse bunker. Dat verwerkte afval komt niet meer in aanmerking om via transmutatie de schadelijkheid te reduceren. Het moet hoe dan ook ondergronds geborgen worden.

Bovendien is Myrrha maar een deel van de puzzel om het afvalprobleem op te lossen. Behalve een nieuw soort kernreactor zijn ook doorbraken nodig voor de geavanceerde heropwerking van gebruikte splijtstof. De herbruikbare bestanddelen worden eruit gehaald. Na een speciale behandeling kunnen er dan nieuwe brandstofstaven van gefabriceerd worden. ‘De verschillende stappen lukken in het labo, maar moeten ook op grotere schaal op punt geraken’, zegt Aït Abderrahim.

Misschien ontdekken we gaandeweg wel hoe we energie kunnen maken als we naar Mars reizen of stuiten we op nieuwe kankerbehandelingen.
Hamid Aït Abderrahim
Adjunct-directeur-generaal SCK

‘Onze onderzoeksreactor is één schakel in de keten. Om alles van laboschaal te laten evolueren naar pre-industriële demonstratieprojecten zou in totaal minstens 10 miljard euro nodig zijn wereldwijd. Het lijkt me een redelijk bedrag om een oplossing te bieden voor zo’n maatschappelijk probleem. In heel Europa zijn voor 73 miljard euro provisies aangelegd voor de behandeling van gebruikte splijtstof en ook buiten de EU hebben grote nucleaire landen voor ongeveer 93 miljard dollar provisies. Het geld is er dus.’

Aït Abderrahim maakt zich klaar om te vertrekken. Het onderzoek vergt miljarden, maar zal de moeite lonen, besluit hij, terwijl hij zijn jas aantrekt. ‘Zelfs als het aan het einde van de rit niet lukt om kernafval op industriële schaal te verwerken, zal het geen weggesmeten geld zijn. Het onderzoek leidt ongetwijfeld tot nieuwe inzichten. Misschien stuiten we wel op onverwachte toepassingen om energie te maken als we naar Mars reizen of ontwikkelen we medische toepassingen om kanker erg gericht te behandelen. Alleen door het onderzoek te doen kan je de echte maatschappelijke waarde te weten komen. Soms moet je er gewoon voor gaan. Als je je laat tegenhouden door hoge kosten, bereik je nooit iets. Als ik tijdens mijn carrière één ding geleerd heb, dan is het dat wetenschap blijft verbazen.’

Lees verder

Advertentie
Advertentie

Gesponsorde inhoud

Gesponsorde inhoud