Het nederige atoom. Hoewel het een ontdekking van deze tijd lijkt, gaat de oorsprong ervan duizenden jaren terug, tot ongeveer 450 voor Christus. De Griekse filosoof Democritus stelde voor dat als je steeds grotere stukken materie stukje bij beetje doorsnijdt, je uiteindelijk een enkel stuk materie overhoudt dat niet meer kan worden gesplitst. Hij noemde dit deeltje atomos, wat zich laat vertalen als ondeelbaar of ondeelbaar.
Maar Democritus wist niet dat atomen wel degelijk in stukken kunnen worden gesneden en zelfs met elkaar kunnen fuseren om andere elementen te vormen. Vandaag de dag vormt dit snijden van atomen, formeel kernsplijting genoemd, de basis van kernenergie als energiebron.
Wat is kernsplijting?
Het proces van kernsplijting levert een immense hoeveelheid energie op, en we hebben geleerd hoe we die kunnen omzetten in elektriciteit om onze huizen en bedrijven van stroom te voorzien. Kernsplitsing is zelfs zo krachtig dat slechts 10 gram uranium (de nucleaire brandstof) het energie-equivalent is van een ton steenkool, 149 gallon olie, of 17.000 kubieke voet aardgas.1 Bovendien stoot het bij het opwekken van elektriciteit geen broeikasgassen uit, in tegenstelling tot aardgas en steenkool, die fossiele brandstoffen op basis van koolstof zijn.
Deze zeer efficiënte, koolstofvrije energie komt echter niet zonder nadelen. Bij het splitsen van een atoom komen enorme hoeveelheden energie vrij. Eén daarvan is kinetische energie (warmte), die wordt gebruikt om de stoomturbines aan te drijven waarmee elektriciteit wordt opgewekt. De andere is gammastraling, een dodelijke vorm van straling die krachtiger is dan röntgenstraling, omdat ze duizenden jaren radioactief kan blijven.
Dus wordt kernenergie beschouwd als enorm nuttig, maar ook als zeer controversieel. Nu wetenschappers en wereldleiders proberen uit te vinden wat de beste methoden zijn om in de komende jaren groene stroom te produceren, is het belangrijk om de voor- en nadelen van kernenergie te begrijpen, evenals die van andere energiebronnen, om beter op de hoogte te zijn van waar het met de toekomst van energie naartoe gaat.
7 Voor- en nadelen van kernenergie
Zoals bij alle energiebronnen zijn er voor- en nadelen aan elke bron. Hieronder hebben we zeven voor- en nadelen van kernenergie op een rijtje gezet – vier voordelen van kernenergie en drie van de zwakke punten.
| Voordelen | Tegenvallers |
|---|---|
| Koolstof-vrije energiebron | Geen hernieuwbare energiebron |
| Maakt radioactief afval | |
| Heeft een negatieve perceptie bij het publiek | |
| Creëert veel banen |
4 voordelen van kernenergie
Kernenergie veroorzaakt geen directe koolstofuitstoot
Het beste aan kernenergie is misschien wel dat er bij de opwekking van elektriciteit geen koolstofuitstoot plaatsvindt. Wanneer een uraniumatoom wordt gesplitst, komt er een ton kinetische energie vrij in de vorm van warmte. Die warmte zorgt er op haar beurt voor dat water kookt en stoom ontstaat, die de turbines aandrijft die verantwoordelijk zijn voor het opwekken van elektriciteit.
Bij kernenergie komen echter indirect luchtverontreinigende stoffen vrij. Voor de bouw van kerncentrales is veel beton en metaal nodig, en het delven en raffineren van uranium kost veel energie. Dus als er fossiele brandstoffen zijn gebruikt om de centrale te bouwen, het uranium te delven en het te raffineren, dan heeft kernenergie wel degelijk een koolstofvoetafdruk.2
Nucleaire energie is een betrouwbare energiebron
Sinds 1990 hebben commerciële kerncentrales elk jaar een vijfde van de elektriciteit in de VS opgewekt. Ze zijn gemaakt om 24/7 te werken, en in 2019 werkten kerncentrales 93% van de tijd op volle capaciteit. Volgens het Department of Energy maakt dit kernenergie tot de meest betrouwbare energiebron in Amerika.3
Nucleaire energie is zeer efficiënt
Zoals we al eerder zeiden, kan een pellet van 10 gram uranium, het element dat in kernreacties wordt gebruikt, evenveel elektriciteit opwekken als een ton steenkool 149 gallon gas of 17.000 kubieke voet aardgas. In verhouding tot andere hulpbronnen gebruiken we er dus niet veel van. In feite beslaat alle nucleaire brandstof die de VS de afgelopen 60 jaar heeft geproduceerd slechts 10 meter van een voetbalveld.3
Nucleaire energie creëert banen
De nucleaire industrie heeft bijna 100.000 werknemers in dienst in de VS. Ongeveer een kwart daarvan zijn veteranen, en slechts één van de 96 commerciële reactoren die vanaf april 2020 in de VS actief zijn, kan jaarlijks 40 miljoen dollar aan arbeidsinkomen genereren.3
3 Nadelen van kernenergie
Nucleaire energie is geen hernieuwbare energiebron
Hernieuwbare energie is afkomstig uit natuurlijke bronnen die vrijwel onuitputtelijk zijn, waaronder zon, wind, water en planten. Een energiebron die als “hernieuwbaar” wordt beschouwd, kan nooit worden opgebruikt of uitgeput, en moet vaak (binnen de gemiddelde menselijke levensduur) en op natuurlijke wijze worden vernieuwd.4
Uranium, het element dat het meest wordt gebruikt in nucleaire brandstof, is overal op aarde te vinden. Kerncentrales kunnen echter alleen een bepaald type uranium, U-235 genaamd, gebruiken. Uiteindelijk raakt het uranium dus op, en het is dus geen hernieuwbare bron zoals wind- en zonne-energie.
Kerncentrales produceren radioactief afval
Er is een groot debat gaande over de vraag of kernenergie als schoon kan worden beschouwd, ook al veroorzaakt het proces waarmee elektriciteit wordt opgewekt geen uitstoot van broeikasgassen. Zoals we vermelden in ons artikel over schone energiebronnen, hoewel dit een groot voordeel is, kunnen we kernenergie nog steeds niet als schoon beschouwen vanwege het radioactieve afval.
Van de beschermende kleding die werknemers dragen met radioactieve stofdeeltjes erop tot de meer hoogradioactieve verbruikte splijtstof, kan radioactief afval duizenden jaren radioactief blijven. En hoewel het risico op besmetting klein is, vergt het veel planning en materiaal om ervoor te zorgen dat deze materialen nooit het daglicht zien.
Nucleaire energie heeft een negatieve publieke perceptie
Wanneer mensen het woord ‘nucleair’ horen, is het moeilijk om niet te denken aan de tragische ongelukken die zich in het verleden hebben voorgedaan, zoals Three Mile Island en Tsjernobyl. En de uitvinding van kernwapens zoals de atoombom helpt zeker ook niet. Volgens een opiniepeiling van Gallup is ongeveer de helft van het Amerikaanse publiek sterk of enigszins gekant tegen het gebruik van kernenergie.
Conclusie
Zoals u ziet, is er veel te zeggen over de levensvatbaarheid van kernenergie op de lange termijn – en dan hebben we het nog niet eens over het volledige plaatje gehad. Hoewel kernenergie zijn uitdagingen kent, heeft het ook een grote deuk geslagen in de hoeveelheid broeikasgasemissies die anders zouden zijn ontstaan door de verbranding van meer fossiele brandstoffen. Hoewel we niet categorisch kunnen zeggen of kernenergie goed of slecht is, weten we wel dat de toekomst van de energie-industrie zeer interessant zal zijn.