KERNENERGIE.Online (Simple Single Page E-Reader Version)

COLOFON

Nucleaire Technologie in de 21 ste eeuw: Kernenergie – Nee Bedankt, Ja Graag?

© W. Bogaerts, P. de Meester (2021) – Active Books ™ series

E-book Productie & Opmaak: Technologica Group ‘Tower Hill’ Business Residence Heikant 85, B-2450 Meerhout (Belgium) Email: technologica@telenet.be of nuclear@kuleuven.be

ISBN (E-book – Versie 1.0): 978-94-645-1341-7

ISBN (Gedrukt supplement): 978-94-645-1340-0 Distributie: o.a. Standaard Boekhandel (Leuven)

Behoudens de uitdrukkelijk bij wet bepaalde uitzonderingen mag niets uit deze uitgave worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt worden, op welke wijze ook, zonder de uitdrukkelijke voorafgaande toestemming van de auteur.

1

Active Books ™

This system simulates a real book layout (2 pages). For stunning reading & video viewing comfort: use larger screen… Some features are not fully supported on phones and tablets.

2

SAMENVATTING

Het nucleaire heeft altijd een tikkeltje " mysterie ", zelfs science fiction, om zich heen gehad… Deze publicatie gaat over één onderdeel daarvan, nl. " kernenergie ": niet alleen een heet hangijzer in de politiek, maar ook in maatschappelijke discussies. Dit boekje brengt het verhaal van het ontstaan van deze energiebron en van haar rol in onze 21 ste eeuw. Het stelt in vraag of nucleaire energie nu al dan niet nog noodzakelijk is voor onze toekomst en tracht, op een verhalende wijze, wat eenvoudige technische achter grond en historiek aan te reiken. We willen daarbij één en ander van dat " mysterie " ontrafelen, zodat u – als lezer – zelf mee kan oordelen…

3

KERNENERGIE: NEE BEDANKT, JA GRAAG?

EDITO: EEN KLEIN VOORWOORD BIJ DEZE PUBLICATIE

Enige historiek – In 1985 verscheen bij het Davidsfonds te Leuven, als een beetje vreemde eend in de bijt, een boekje over techniek; en dan nog wel over wat toen omschreven werd als “een heet hangijzer: Kernenergie” (!). Het werd nadien een welhaast iconisch boek: “Kernenergie: Nee bedankt, Ja graag?” van collega Paul de Meester, op dat ogenblik Gewoon Hoogleraar kernenergie en materiaalkunde aan de KU Leuven, maar voordien ook verbonden aan o.a. University of Pennsylvania en het Studiecentrum voor Kernenergie (SCK) te Mol. Het omvatte toen al een genuanceerd beeld over dat “ heet hangijzer”, met input en nazicht door zowel voor - als tegen standers van kernenergie en lag geheel in de lijn met de naslepende discussies rond het vroegere ‘Rapport van de Club van Rome’. Enige anekdotiek – Zo’n 30 jaar later ontving ik een uitnodiging voor een gastcollege omtrent Nucleaire Technologie in de 21 ste Eeuw in het kader van de KU Leuven

4

‘Lessen voor de XX I ste Eeuw’, ee n faculteits-overschrijdend vak dat studenten wil laten kennismaken met diverse disciplines buiten hun eigen opleiding. De uitnodiging volgde na diverse publicaties rond de beruchte scheuren (“scheurtjes”) in onze Belgische kern centrales Doel 3 en Tihange 2 en de daaropvolgende maatschappelijke en technische discussies. Het kan nauwelijks toeval zijn dat de volgende dag, bij een vluchtig nazicht van de overvloedige dubbels die de Centrale Bib van de KU Leuven regelmatig verkoopt, mijn oog valt op: jawe l “ Kernenergie: Nee bedankt, Ja graag ”. Ik had het boekje ooit al wel eens in mijn bezit gehad, maar je weet hoe het gaat bij uitleningen aan goede vrienden en bekenden… Ik heb het die avond integraal opnieuw uitgelezen, verbaasd als ik was door de ongelooflijke actualiteit van wat toen – in 1985 – door collega de Meester al werd naar voor gebracht. Ook vandaag worstelt de wereld met de vraag of kernenergie nodig is, al is het maar voor een drastische vermindering van onze continue CO 2 -emissies.

Sindsdien heeft de gedachte aan een heruitgave van het boekje me niet meer losgelaten. Tot de dag van vandaag…

Heruitgave – In lijn met de huidige publicatietechnologie, is het in eerste instantie een innovatief e-book geworden, met diverse multimedia-illustraties en externe hyperlinks (in combinatie met een gedrukt supplement ). Dit niet gewoon uit modernisme, maar met de bedoeling om diverse zaken beter te illustreren en ook om nuances vertolkt door verschillende internationale experten toe te laten. Het laat

5

de lezer ook toe al dan niet dieper in te gaan op bepaalde onderwerpen.

De keuze van het beeldmateriaal was niet altijd eenvoudig, maar we hebben getracht een selectie van genuanceerde meningen en gezichtspunten bij elkaar te brengen; waar mogelijk in een Nederlandstalige versie. Geavanceerde taaltechnologie laat bij de meeste fragmenten echter toe anderstalige ondertitels (e.g. Nederlands) te genereren in dit ‘Active Book’ . De originele structuur en opbouw van de vroegere gedrukte publicatie is grotendeels behouden en ook aan het historisch overzicht van collega Paul de Meester is weinig veranderd. Het geeft een zeer leesbaar en verhalend overzicht van waar we komen en geeft mogelijk inzicht in sommige huidige situaties. Ook de teksten omtrent “ Kritische vragen rond kernenergie en de maatschappelijke aspecten ” , alsook de Algemene Besluiten, zijn bijna integraal nog steeds brandend actueel. Wel veranderd zijn de hoofdstukken over de afval problematiek en nieuwe nucleaire reactortypes, alsook omtrent de economische context en de veroudering van onze bestaande centrales, incl. de geplande Belgische kernuitstap. Ook rond veiligheidsinzichten is de huidige tekst wat meer terughoudend.

Verder, om collega de Meester uit de originele uitgave te parafraseren:

“ Binnen de huidige context kon niet worden ingegaan op de bredere discussie omtrent energie-vraag en energie-aanbod

6

in de wereld, omtrent de wens om de energie-vraag drastisch te reduceren of te herstructureren, of omtrent filosofische en politieke opties in de energiesector. In dit boek wordt getracht, na een bondige situering van de energie problematiek, enig inzicht te brengen in de geschiedenis en de fysische en technische aspecten van kernenergie. Er wordt vooral aandacht besteed aan de productie van elektrische energie via atoomkernkrachten, en aan de gezondheids aspecten en de risico's van deze techniek ”.

Voor de bibliofielen onder ons is hierbij ook een facsimile toegevoegd van de allereerste, originele versie …

Walter Bogaerts, mei 2021

Met dank aan collega's Paul Gielen (Belgoprocess), Hamid Aït Abderrahim (SCK Mol, UCL), Jan Leen Kloosterman (TU Delft), Peter Baeten (SCK Mol, VUB), Freddy Decamps (ex-Niras) en Mark Embrechts (Rensselaer Polytechnic Institute, Troy - New York), voor hun gewaardeerde wetenschappelijke input of commentaren.

PS: Dit e-book bevat ook enkele aanvullingen en/of corrigenda t.o.v. het gedrukte supplement (o.a. p. 22, 172), met veel dank aan de attente lezers!

7

INHOUDSTABEL

1. EEN ATOOMVRIJE WERELD IN DE 21 ste EEUW? ...............11 1.1. De Relativiteit van Radioactiviteit ................................ 11 1.2. Onstuitbare Technologische Evoluties & Inventiviteit . 15 1.3. Wat met het Nucleaire in onze Eeuw? ......................... 16 2. NUCLEAIRE ENERGIE EN HET “ENERGIEPROBLEEM” ......18 2.1. Nucleaire Energie en Elektriciteitsproductie ................ 18 2.2. Het belang van energie ................................................ 19 2.3. Energiegebruik en -verdeling in de Wereld ................. 21 2.4. Kostprijs van Energie .................................................... 26 2.5. Energiebronnen en -vormen ........................................ 29 2.6. Evaluatiecriteria ........................................................... 37 3. KRITISCHE VRAGEN ROND KERNENERGIE EN MAATSCHAPPELIJKE ASPECTEN .....................................45 3.1. Brandend discussiepunt – en nog steeds actueel… ..... 45 3.2. De nucleaire Informatiekloof ....................................... 47 3.3. Maatschappelijke discussie en enquêtes ..................... 51 4. HISTORISCH OVERZICHT VAN HET NUCLEAIR ONDERZOEK & Belgische Inbreng… .....................................................59 4.1. De atoomstructuur van de Oudheid tot Mendeljev ..... 59 4.2. Becquerel, Curie en Rutherford : de radioactiviteit ..... 61 4.3. Chadwick en het neutron ............................................. 66 4.4. De koers naar nieuwe radioactieve isotopen ............... 68 4.5. Neutronen doenuranium splijten – Einstein’s dilemma 70 4.6. De wedren om de atoombom...................................... 72 4.7. De reactor in de squash-court en uranium vanOlen .... 75 4.8. Atoomwapens verschijnen ........................................... 78 4.9. "Atoms for Peace" of Atomen zonder Kernbom .......... 81 4.10. Brussel is bang voor de reactor. Mol niet... ................. 83 5. FYSISCHE GRONDSLAGEN ..............................................86 5.1. De Oorsprong van radioactiviteit: atoombouw............ 86 5.2. Isotopen, Radioactiviteit en Halveringstijd................... 89 5.3. De natuurlijke radioactieve reeksen............................. 93 5.4. Kernreacties: Massa wordt omgezet inenergie – Over Bindingsenergie, Fissie en Fusie ................................... 96

8

5.5. Radio-isotopen in geneeskunde, landbouw, voeding en techniek ................................................................... 99 5.6. Kernenergie en Splijtingsreacties ............................... 102 6. KERNCENTRALES EN REACTOREN .................................106 6.1. Inleiding...................................................................... 106 6.2. De Reactor: Het hart van de Kerncentrale ................. 106 6.3. Zonder kritische massa, geen kettingreactie.............. 110 6.4. De diverse families reactoren .................................... 112 6.5. Belgische en Nederlandse Reactoren – Doel 4 als Concreet voorbeeld.................................................... 115 6.6. Toekomst van de Belgische en Nederlandse Kern centrales ..................................................................... 122 6.7. Het Internationale Kernlandschap en Huidige Nucleaire Nieuwbouw ................................................ 125 6.8. De reactoren van morgen – Mogelijkheden voor SMR’s of Thorium? ................................................................ 130 6.9. Fusie-energie voor overmorgen ................................. 152 7. DE SPLIJTSTOFCYCLUS EN AFVALSTOFFEN ....................160 7.1. Van erts tot tablet en brandstofbundels .................... 160 7.2. Voor drie jaar de reactor in ........................................ 164 7.3. Het cruciale probleem: radioactief afval..................... 166 7.4. Een andere boeman: plutonium ................................ 183 7.5. Opwerking, Transmutatie en het verhaal van het SCK-Myrrha project .................................................... 184 8. GEZONDHEIDSASPECTEN..............................................191 8.1. De Becquerel, de Gray en de Sievert .......................... 191 8.2. Hoge dosissen en stralingsziekten.............................. 194 8.3. Normen en stralingsbescherming............................... 198 9. GEVAREN, RISICO'S EN VEILIGHEIDSASPECTEN ............204 9.1. Nucleaire incidenten, INES-schaal en gevolgen.......... 204 9.2. Voorzorgsmaatregelen in onze kerninstallaties ......... 209 9.3. Ouderdom en veroudering......................................... 212 10. BESLUIT: Kernenergie – Quo Vadis?..............................221 10.1.Welke keuze? Klimaat en Economie .......................... 221 10.2. Kernuitstap: "Nee Bedankt"? ..................................... 227 10.3. Vloek of zegen? – En is er Kernenergie 2.0?............... 229

9

10

1.

EEN ATOOMVRIJE WERELD IN DE 21 STE EEUW?

DE RELATIVITEIT VAN RADIOACTIVITEIT

1.1.

Sommigen onder ons wensen en dromen wel eens van een volledig “atoom - vrije” wereld; niet alleen op energievlak, maar ook op technologisch vlak in het algemeen. Het zou onze maatschappij “veiliger” en “meer leefbaar” mo eten maken. Het beeld mag dan soms wel aantrekkelijk lijken, maar is het ook realistisch? De praktijk zal het ons vertellen. Enkele elementen… “ Radioactiviteit ” is van overal en – vooral – van alle tijden. Onze ganse ontstaansgeschiedenis in het universum is gekarakteriseerd door radioactieve processen en verschijn selen. Eén derde van de chemische elementen die we kennen uit het periodiek stelsel, de fameuze Tabel van Mendeljev, is trouwens radioactief van aard (Figuur 1-1). Misschien tot ongemak van aanhangers van een absolutistisch gedachtengoed bestaat er zelfs zoiets als “natuurlijke radioactiviteit”. Dit gaat door tot op de dag van vandaag.

11

Figuur 1-1: Periodiek systeem van de chemische elementen of ‘ Tabel van Mendeljev ’ (weblink: e.g. www.webelements.com).

Dit laatste is de normale achtergrondstraling die we overal te lande en in alle werelddelen meten... Zo is, bijvoorbeeld, de geschatte gemiddelde totale jaarlijkse stralingsblootstelling voor een inwoner van Leuven of aan de Belgische kust ca. 4 milliSievert * per jaar (incl. medische impact; cfr. infra). In de Ardennen kan dit oplopen tot 8 à 10, in de Kempen of in grote delen van Nederland is het slechts 2 à 3. Vele thermale waters zijn (licht) radioactief, net als vele gesteenten die we overal terugvinden, tot in onze keukens toe.

* milliSievert is de gangbare eenheid die gebruikt wordt om de hoeveelheid radioactieve straling waaraan iemand wordt blootgesteld uit te drukken (cfr. Sectie 8.1).

12

Figuur 1-2: Thermale waters en graniet-gesteente als bron van (lichte) radioactiviteit,

Ook het menselijk lichaam zelf straalt radioactiviteit uit! Misschien minimaal, maar dit is onder andere het effect van de aanwezigheid van het isotoop ** Kalium-40; trouwens ook aanwezig in diverse natuurlijke voedingsstoffen. Zo bevat het

** Isotopen zijn atomen van hetzelfde chemische element, waarin de aantallen neutronen in de atoomkern verschillend zijn (zie Sectie 5.2).

13

lichaam van een persoon van 70 kg typisch zowat 19 mg Kalium-40.

Figuur 1-3: "Natuurlijke radioactiviteit" vanuit het menselijk lichaam of diverse voedingsstoffen.

Een belangrijk deel van de radioactieve straling die een menselijk lichaam meestal in zijn leven zal ontvangen zal bovendien afkomstig zijn van medische diagnostische of curatieve behandelingen. Zo kan één CT-scan met de klassieke apparatuur tot ca. 8 milliSievert aan stralingsdosis opleveren. Moderne apparaten en onderzoekstechnieken trachten dit te reduceren, maar uitgemiddeld over de ganse bevolking gaat het nog altijd over ca. 1,5 mSv/jaar (bron: FANC, Federaal Agentschap voor Nucleaire Controle).

Figuur 1-4: Medische toepassingen als (belangrijke) bron van de gemiddelde jaarlijkse stralingsdosis voor doorsnee persoon.

14

Is dit Erg? – Voor de medische behandelingen zal het ons hopelijk enkel maar beter maken. Voor het overige lijken kleine stralingsdosissen, volgens vele wetenschappelijke bronnen, zelfs eerder een algemeen beneficieel, meer dan een nadelig effect te hebben op het dierlijk of menselijk lichaam. Diverse testen op proefdieren hebben voor vele radioactieve isotopen een positief effect getoond van kleine blootstellingswaarden t.o.v. zgn. blanco’s , alhoewel dit soms ook in twijfel wordt getrokken. Ook arbeiders uit de nucleaire sector vertonen een eerder positief gezondheidspatroon vergeleken met andere industriële sectoren, alhoewel hier natuurlijk het “healthty worker effect“ en de grondige permanente medische opvolging een rol kan spelen.

ONSTUITBARE TECHNOLOGISCHE EVOLUTIES & INVENTIVITEIT

1.2.

Is er een ‘ kern-vrije ’ toekomst in onze technologische maatschappij? – Over de alomtegenwoordigheid van radioactiviteit in onze leefomgeving hebben we het hier boven al gehad. Maar wat met nucleaire technologische ont wikkelingen, welke sommigen on-hold geplaatst willen zien? Louter pragmatisch gesteld moeten we ons daaromtrent geen illusies maken. De mens is creatief, en wat nu niet kan zal er morgen wel zijn. Technologische evoluties zijn nu een maal onstuitbaar en onvermijdbaar. Onderstaande citaten vormen de beste bewijsvorming, weliswaar ‘ ad absurdum ’ :

15

"Heavier-than-air flying machines are impossible." Lord Kelvin, president, Royal Society, 1895. " Everything that can be invented has been invented ." Charles H. Duell, Commissioner, U.S. Office of Patents, 1899. " I think there is a world market for maybe five computers." Thomas Watson, president of IBM, 1943. " There is no reason anyone would want a computer in their home ." Ken Olsen, founder of Digital Equipment Corporation (DEC – VAX computers), 1977.

WAT MET HET NUCLEAIRE IN ONZE EEUW?

1.3.

Ook hier staat de wereld niet stil. Het nucleaire is bij dit alles geen uitzondering. De internationale ontwikkelingen, vaak ook in niet-westerse landen, laten daarover geen twijfel

16

bestaan. Landen als China, India en diverse andere zien hier een opportuniteit, niet alleen economisch maar soms ook zuiver politiek. Nieuwe, alternatieve, reactortypes die ooit zijn bedacht, zijn nooit vergeten geworden en lijken misschien zelfs aan een opmars bezig. Thorium-reactoren of SMR's (Small Modular Reactors) lijken de nieuwe buzz-woorden in het vakgebied en trekken zelfs belangrijke, bekende, privé-financiers aan, zeker in de Verenigde Staten. Hierop wordt nog teruggekomen in Sectie 6.8 van dit boek. De resultaten en evoluties tonen echter aan dat een verbanning van een nucleaire energie-optie uit onze Planeet Aarde een utopie blijkt; zo dit al gewenst zou zijn. Om het met de woorden van prof. Hamid Aït Abderrahim (SCK) te stellen: Kernenergie is misschien niet de vijand van hernieuwbare energie, het is de vijand van andere fossiele energie. Dit gezegd zijnde, niet alle technologische voorspellingen uit de vorige eeuw (cfr. supra) moeten in dezelfde mate naar de prullenbak verwezen worden. Sommige horen daar misschien écht wel in thuis (alleszins tot op heden):

" Nuclear-powered vacuum cleaners will probably be a reality within ten years ." Alex Lewyt, president of Lewyt vacuum company, 1955.

17

2.

NUCLEAIRE ENERGIE EN HET “ ENERGIEPROBLEEM ”

NUCLEAIRE ENERGIE EN ELEKTRICITEITSPRODUCTIE

2.1.

Nucleaire elektriciteitsproductie verschilt niet zo sterk van de klassieke elektriciteitsproductie. Enkel de warmtebron verschilt: i.p.v. een ketel waarin water wordt gekookt en de damp verder verwarmd wordt tot stoom door verbranding van steenkool, biomassa, aardgas of andere aardolie producten, treft men in een kerncentrale een reactorvat aan waarin de kettingreactie van atoomsplijtingen een intense warmte afgeeft (Figuur 2-1).

Fig. 2-1: Drukwaterreactor (PWR) – Animatie.

18

In het geval van een klassieke centrale zullen bij de verbranding atomen koolstof (C) een verbinding aangaan met atomen zuurstof (0), en zo moleculen koolstofdioxide (CO 2 ) vormen, waarbij er warmte vrijkomt; dit is een exotherme chemische reactie. Bij de nucleaire splijtingsreactie zullen de kernen van atomen, bv. uranium (U), in stukken uiteenvallen die daardoor nieuwe, lichtere kernen van nieuwe atomen vormen; deze kernreactie gaat gepaard met een warmte productie die miljoenen maal hoger ligt dan bij de chemische reacties. De rest van het centrale-systeem is identiek, alleszins qua werkingsprincipe: een stoomkring die een mechanische turbine aandrijft, die op zijn beurt via een alternator (generator) elektriciteit opwekt – zie Hoofdstuk 6. De beschikbaarheid van energiebronnen is een primordiale factor die het lot van de mensheid beïnvloedt. Welvaart en welzijn, de kwaliteit van het bestaan zijn in hoge mate afhankelijk van energie. Net zoals een wereld zonder materie onbestaande zou zijn, is een wereld zonder energie ondenkbaar. Een immense hoeveelheid massa en energie vormde het startgegeven van de schepping, en beide blijven in een dynamische wisselwerking de essentiële elementen van haar verdere evolutie. Zonder de warmte van de zonnestraling en van de inwendige aardwarmte, die ons ver boven het ijzige absolute nulpunt van de temperatuur 2.2. HET BELANG VAN ENERGIE

19

optillen, zou onze wereld onbewoonbaar en dood zijn. Maar zelfs met deze natuurlijke energie, die hem warmte, groenten en gewassen verschaft en met de wind die zijn zeilschepen en windmolens aandrijft, heeft de mens zich niet tevreden gesteld. Voor allerlei doeleinden heeft hij energie uit materie vrijgemaakt, geconcentreerd en omgezet. Het vuur is wellicht de belangrijkste primitieve uitvinding van de mens. Niet alleen kan hij zich daarmee 's nachts of 's winters in de meer noordelijke streken verwarmen, maar het opent ook de weg naar brons en ijzer, naar koperlegeringen en staal, naar aardewerk en porselein, naar baksteen en cement, naar het ruime gamma van materialen waaruit hij huizen en steden, huishoudvoorwerpen en werktuigen, kathedralen en kunstwerken vormt. Want alles wat de mens heeft gemaakt is 'gestolde energie'. Voor het winnen, zuiveren en samenstellen van alle materialen is energie vereist, voor de vormgeving door smelten, gieten, blazen, bakken, smeden, walsen, draaien, frezen, boren, plooien, lassen, schaven, polijsten, verbinden en monteren is energie nodig. Zonder energie vervalt niet alleen het marginaal comfort, maar praktisch alle verwarming en verlichting, transport en telecommunicatie, gezondheidszorg en cultuur. In zijn drang naar vooruitgang heeft de mens een spectaculaire technologische ontwikkeling verwezenlijkt die, aan een steeds hogere snelheid, verbazende innovaties en nieuw comfort bracht. Met zijn spierkracht en met hefbomen en werktuigen, met de hulp van getemde dieren en van

20

natuurkrachten, met hout, steen en metalen als materiaal heeft hij energie geproduceerd en aangewend om zijn zelfgemaakt patrimonium op te bouwen en aan te vullen. Waterkracht en windenergie voor transport en voor het malen worden reeds verscheidene duizenden jaren aangewend. Tot voor 250 jaar was hout de belangrijkste brandstof, en in sommige ontwikkelingslanden is dit nu nog het geval. Steenkool, die men in China al zeer lang en in Europa sinds de13de eeuw kende, werd pas met de opkomst van de stoommachine de belangrijkste energiebron. De energieproductie en aanwending gaat met reuzenschreden vooruit, vooral na de ontdekking van de elektriciteits productie en -distributie op grote schaal, zo'n goede honderdvijftig jaar geleden. De vorige eeuw deden aardolie en aardgas hun massale intrede op de energiemarkt. In de 20 ste eeuw is het energie verbruik over de hele wereld daarbij vertienvoudigd, met een massale toename sinds de jaren ’60 en ‘70 . Het gemiddelde energieverbruik in de industrielanden ligt echter tien- tot honderdmaal hoger dan in vele ontwikkelingslanden.

ENERGIEGEBRUIK EN -VERDELING IN DE WERELD

2.3.

Als we kijken naar het totale energieverbruik van een land, verrekend per hoofd van de bevolking, dan zagen we tussen 1960 en 2015 (i.e. de laatste geconsolideerde cijfers van de Wereldbank) grosso modo een verdubbeling van het energieverbruik in België en Nederland: van ca. resp. 2.500 of

21

2.000 kg olie-equivalent 1 per inwoner in 1960 tot bijna 5.000 (B) of meer dan 4.000 (Nl) in 2015 (Figuur 2-2).

Voor alle duidelijkheid: dit cijfer omvat dus niet alleen het persoonlijke gezinsverbruik, maar het verbruik van de ganse gemeenschap, verrekend per inwoner, per jaar.

Figuur 2-2: Evolutie van het energieverbruik per capita in Nederland, België en Duitsland tussen 1960 en 2015.

De cijfers verschillen al naargelang de bron en soms zijn er aanzienlijke discrepanties. Zo geeft de BP Statistical Review of World Energy in 2015 voor België 60.020 kWh (overeen komend met zo’n 5.160 kg olie-equivalent) gemiddeld per persoon en voor Nederland 57.672 kWh (4.960 kg olie equivalent). Voor 2019 worden deze cijfers resp. 65.303 kWh 1 kilogram olie-equivalent: de totale hoeveelheid verbruikte steenkool, aardgas, kernenergie wordt omgerekend tot een equivalente hoeveelheid aardolie die wordt opgeteld bij het werkelijk verbruikte aantal kg olie. 1 kg olie-equivalent wordt daarbij gelijkgesteld aan 11,63 kWh (IEA – Internationaal Energie Agentschap). Een ton olie-equivalent komt overeen met 6.7 à 7,9 vaten aardolie, afhankelijk van de oorsprong en soort; 1 vat of barrel ≈ 159 liter.

22

(België) en 57.047 kWh (Nederland). Elia, de Belgische beheerder van het hoogspanningsnetwerk geeft cijfers voor België van 81 TWh 1 in 2020, voor elektriciteitsverbruik alleen. Voor de Europese Unie in zijn geheel zien we, volgens de cijfers van de Wereldbank, een gemiddelde van 3.278 kg olie equivalent. De laatste jaren merken we wel een plateau, mede door diverse energie-conserverende maatregelen en een groter bewustzijn. Cijfers van het International Energy Agency (IEA) geven een gelijkaardig beeld. Met al deze cijfers schommelt de geraamde totale energievraag per jaar voor gans België de laatste decennia – afhankelijk van de (niet altijd even consistente) bronnen – grosso modo tussen meer dan 55 tot zelfs 70 miljoen t.o.e. (= ton olie-equivalent), of zo’n 65 tot 80 of meer TWh per jaar. Laat ons dit cijfer even duiden: indien men al het hout, dat per jaar door onze bossen voor meubels, schrijnwerk en bouw wordt geleverd, zou opbranden, dan zou dit slechts voor 3 dagen voldoende energie leveren. Indien men alle Belgische bossen zonder meer zou opbranden, zou dit de energiehonger stillen voor 4 maanden. De uitroeiing en verbranding van Heverleebos en Meerdaalwoud in de buurt van Leuven, bijvoorbeeld, zou niet eens volstaan voor een volle dag nationale energieconsumptie. Vandaar ook het wat ridicule van een idee omtrent het gebruik van "biomassa" als (substantiële bijdrage tot) een nationale energiebron.

Internationaal, voor landen als de USA of Canada, spreken we echter nog altijd over een veel hoger energieverbruik van

1 TeraWatt-uur (1 TWh = 1 miljard kWh of kiloWatt-uur)

23

zo’n 7,000 tot 8,000 kg olie-equivalent per persoon, per jaar. Het globale gemiddelde voor Noord-Amerika was in 2015 6.889 kg olie-equivalent (Bron: Wereldbank), voor Latijns Amerika slechts 1.360 kg olie-equivalent. Ook vanuit globaal perspectief, met inbegrip van de diverse ontwikkelingslanden, sinds we sinds 1970 echter een toename met bijna 50% van de energieconsumptie (Figuur 2 3) en dit lijkt nog maar een begin van een verdere evolutie.

Figuur 2-3: Evolutie van het wereldwijde energieverbruik tussen 1970 en 2015.

Landen als Congo en Indonesië zitten volgens de Wereldbank (nog maar) aan een niveau van respectievelijk ca. 550 en bijna 900 kg olie-equivalent. Dergelijke zonnegordellanden of (sub-)tropische gebieden genieten gelukkig wel van gratis verwarming, maar wat industriële toepassingen, transport en comfort betreft, wensen zij het niveau van de geïndustria liseerde landen te bereiken.

Opmerkelijk zijn cijfers voor een land als China, waar we in 2015 al verbruikscijfers noteerden die te vergelijken zijn met

24

landen als Spanje, Griekenland of zelfs het Verenigd Koninkrijk: China 2.237, Spanje 2.571, Griekenland 2.182 en UK 2.765 kg olie-equivalent per persoon, per jaar. Naast dit alles is er een grote toename van de wereld bevolking geweest. De hoge vlucht van de geneeskunde en een drastische vermindering van de kindersterfte hebben tot een exponentiële groei geleid: de wereldbevolking is de laatste drieeeuwen telkens van 1 naar 2 miljard en van 2 naar 4, en nu naar bijna 8 miljard opgelopen. Sommigen voorspelden een piek van bijna 10 miljard, maar gelukkig is de groeisnelheid afgenomen, zodanig dat er mogelijk een plateau van ca. 9 miljard zal worden bereikt midden 21 ste eeuw.

Figuur 2-4: Gemiddeld energieverbruik per persoon in 2019 (bron: BP Statistical Review of World Energy).

Het is niet te verwonderen dat de combinatie van een stijgend individueel energieverbruik en van de sterke

25

aangroei van de wereldbevolking tot een quasi exponentiële toename van het wereldenergieverbruik heeft bijgedragen. De laatste decennia werd méér commerciële energie gepro duceerd, verkocht en verbruikt dan gedurende de hele wereldgeschiedenis tot 1965.

Figuur 2-5: Vergelijking van de evolutie van het energieverbruik in België, Nederland, Duitsland en China tussen 1965 en 2019 (bron: BP Statistical Review of World Energy).

KOSTPRIJS VAN ENERGIE

2.4.

Alhoewel onze persoonlijke energiefactuur (elektriciteit, gas, benzine, …) iets anders zegt, is energie – zeker historisch gezien – eigenlijk goedkoop ; alleszins als men alle soorten taksen en dergelijke uit de energiefactuur zou halen. Enkele cijfers: in Vlaanderen bedragen alle soorten heffingen en BTW momenteel 49% van de elektriciteitsfactuur, de transmissiekosten zijn verantwoordelijk voor 26% en de echte energie-generatiekost bedraagt slechts 25%. Voor

26

aardgas is de werkelijke energiekost 51%, tegenover 26% transmissiekosten en 23% aan BTW en heffingen.

Daardoor was in de tweede helft van 2020 de gemiddelde particulie re elektriciteitsprijs in België 0,27 €/kWh. Ter vergelijking: Duitsland 0,30 €/kWh (hoogste van heel de EU), Bulgarije 0,10 €/kWh (laagste in EU) en Nederland 0,15 €/kWh (Gemiddelde van Europese Unie is 0,23 €/kWh). Een land als Oekraïne kent echter een p rijs van 0,04 €/kWh (!), de laagste van gans Europa (Bron: Eurostat, 2020). Door de industriële ontwikkeling is energie dus, zoals gezegd, eigenlijk relatief uiterst goedkoop; zeker in historische perspectief. Nemen we een gemiddeld gezin: 60 % van zijn energieverbruik wordt besteed aan verwarming en warm water, 28 % aan autorijden en 12 % is elektriciteit (verlich ting, koken, koelkast, wasmachine, T.V., enz.). Voor een elektriciteitsverbruik van 5.000 kWh per jaar wordt in België zowat 1.350 € betaald (inclusief alle taksen). Om een wat karikaturale en niet-orthodoxe vergelijking te maken: omgerekend in menselijke arbeid zou dit gezin, om deze 5.000 kWh te produceren, – bijvoorbeeld in de Romeinse tijd – over 15 à 20 slaven moeten beschikken die 365 dagen per jaar en 8u. per dag zouden werken; indien men ze zou betalen aan 5 Euro per uur zou dit meer dan 40 .000 € per jaar kosten. En dit alleen maar voor de elektriciteit. De globale energierekening zou voor dit gemiddelde gezin op het onmogelijke bedrag van over 100.000 € per jaar komen. En toch is energie ook relatief duur . Het stijgend aandeel van de hernieuwbare energiebronnen (zon, wind) slurpt jaarlijks een groot, en toenemend, kapitaal aan overheidssubsidies

27

op; die misschien ook meer efficiënt zouden kunnen worden aangewend. Dit reflecteert zich o.a. in een (onnodig hoge?) kost van energie in een huishoudbudget. Als tijdelijke maatregel valt dit misschien te verantwoorden, maar in tijden van groeiende overheidstekorten – mede veroorzaakt door gigantische uitgaven rond de economische indijking van de gevolgen van de Corona-pandemie – rijzen hier ernstige bekommernissen. Ook belangrijke energie-inkopen in het buitenland, ter dekking van nationale tekorten, hebben een sterk negatieve impact op onze jaarlijkse nationale handelsbalans en groei mogelijkheden. Niet alleen de huishoudbegroting, maar vooral de industrie gaat daardoor gebukt onder twijfels omtrent leveringszekerheid en energie-prijszetting. Conclusie bij dit Alles – Het mag controversieel klinken, maar in se is energie, kijkend naar het verleden, nooit in de geschiedenis zo goedkoop geweest; ondanks de huidige problemen. Bovendien: in essentie is er ook géén energie-tekort in deze wereld; nu niet en in de te overziene toekomst niet. Er is enkel een problematiek omtrent de mate waarin we als mens al deze energie kunnen capteren en de beschikbaarheid controleren op het moment en op de plaats waar we het willen. De vraag stelt zich hoelang dit politiek nog te behappen valt.

Het is dit laatste wat de kostprijs zal bepalen.

28

ENERGIEBRONNEN EN -VORMEN

2.5.

Algemeen – Fundamenteel bestaan er twee soorten energiebronnen in onze leefwereld:

(1) " Natuur-beheerste Energiebronnen " (d.w.z.: in se niet door de mens beheerst, hooguit door ons beheerd of gecontroleerd), met als drie voornaamste: • Zon (te capteren als directe thermische energie, of als zgn. fotovoltaïsche (PV) energie, waarbij zonnestraling via elektronische componenten wordt omgezet in elektriciteit); • Wind (te capteren via bv. turbines); • Water; waaronder golf- of getijden-energie; en hydro-elektriciteit gebruikmakend van natuurlijke of kunstmatige geologische hoogteverschillen, d.w.z. watervallen (ev. te kanaliseren en te controleren via stuwdammen, etc.); (2) " Mens-beheerste Energiebronnen " (die we oproepen wanneer we ze nodig achten), met als drie voornaamste: • Fossiele brandstoffen, i.e. koolwaterstoffen (kolen, hout of andere 'biomassa', olie, gas); • Geologische bronnen (diepe of ondiepe geothermie; al dan niet ondersteund met warmtepomptechnologie); • Nucleaire (brandstoffen); dit laatste onder veel mogelijke vormen van aanwending, zoals - Kernfusie (i.e. nabootsen van de zon en andere galactische fenomenen);

- Kernfissie; i.e. kernsplijtingsreactoren, met z'n vele mogelijke varianten. Onze huidige PWR- en BWR-reactoren (cfr. Hoofdstuk 6.4) zijn hier slechts een simpel voorbeeld van.

29

Elektrochemische energiesystemen , waarbij men de chemische reactie tussen metalen en een elektrolyt gebruikt voor de generatie van elektriciteit (een zogenaamde "galvanische cel") horen hier in feite ook nog onder; maar hun gebruik is tot op heden enkel praktisch benut voor kleine, zgn. 'primaire'- of zak-batterijtjes; alhoewel deze natuurlijk overal in ons leven opduiken. Er zijn wel wat 'Gedanken experimenten' geweest voor grootschalige toepassingen, gebruikmakend van elektrochemische potentiaalverschillen van een metaal op, bijvoorbeeld, verschillende zeediepten; maar tot op heden zonder echte praktische toepassing. " Waterstof " (en ook opslagbatterijen, incl. fuel cells of brandstofcellen) horen in deze context van energie-bronnen eigenlijk niet thuis en zijn daarin (slechts) een – weliswaar niet onbelangrijk – "bij-verhaal". Het zijn energiedragers en/of energieopslag-media. Uit al deze bronnen kan men dus verschillende energie v ormen opwekken, zoals warmte , chemische energie (met inbegrip van de kunstmatige energiebron waterstof), mechanische energie of aandrijving, en elektriciteit … Enige Historiek – Hout is zeker de oudste energiebron en kan worden beschouwd als een hernieuwbare en “koolstof neutrale” bron, ware het niet dat er veel meer wordt verbruikt dan er jaarlijks bijgroeit. In Europa was het (samen met turf) praktisch de enige brandstof tot in de vroege middeleeuwen, maar waar het Europese vasteland voor driekwart met wouden was begroeid, blijft er hiervan nu

30

relatief weinig over * . Ook de rest van de wereld wordt met drastische ontbossing bedreigd, vooral in bepaalde ontwikkelingslanden, waar de kans op woestijnvorming steeds groter wordt. In de Sahellanden wordt 60 tot 90 % van alle energie geleverd door brandhout. Het hout dat men dagelijks nodig heeft voor verwarming en koken, moet steeds verder worden gehaald. Hoewel dit gegeven niet in de statistieken van de commerciële energie verschijnt, wordt er waarschijnlijk nog steeds meer dan 10 % van het wereld verbruik gedekt door hout. De houtschaarste in vele ontwikkelingslanden vormt op wereldvlak een nijpender probleem dan de energiebevoorrading van de industrie landen. Steenkool was in Europa al in de 13de eeuw gekend, maar kende wegens de luchtverontreiniging tot in de 16de eeuw een belangrijk verzet. In de17de eeuw werd steenkool al veel toegepast voor huisverwarming en in de 18de eeuw wordt het de belangrijkste bron die de eerste industriële revolutie mogelijk maakt. De mijnwaterpomp van Newcomen in 1712 leidt tot de stoommachine van James Watt in 1775, en tot het midden van de 20ste eeuw blijft steenkool de belang rijkste industriële en huishoudelijke energiebron. Daarna leidden o.a. milieuoverwegingen tot geleidelijke sluiting van kolencentrales in vele landen. In België werd de laatste elektriciteitscentrale gevoed door kolen (Langerlo) gesloten in 2016. Nederland had eind 2020 nog 4 resterende

* Vroege ontbossing in onze contreien was trouwens de aanleiding tot turf-ontginning in de latere eeuwen.

31

kolencentrales, waarvan de Riverstone centrale op de Maasvlakte kandidaat was voor sluiting.

Aardolie en aardgas zijn in het Westen veel recenter. De eerste petroleumboringen door Drake in Pennsylvania (1859) leverden vooral lampolie , die er niet in slaagde het lichtgas te verdringen, dat door de Leuvense chemie-hoogleraar J.-P. Minckelers, gestudeerd aan de Latijnse school van Geel, in 1785 uit steenkool was gewonnen. Met de uitvinding van de benzinemotor door Otto in 1885 en de motor van Diesel in 1897 namen de aardolieproducten – en in hun spoor ook het aardgas – een vlucht die vooral na W.O. II zeer uitgesproken werd. In België steeg de relatieve energiebijdrage van aardolie in de periode 1950-1973 van 10 tot 60 %; wegens de oliecrisis was de aangroei daarna slechts zwak, maar is nadien grotendeels weggevallen, alleszins voor elektriciteits productie. De relatieve bijdrage van olie en gas samen (onder normale omstandigheden, i.e. bij voldoende beschikbaarheid van denucleaire centrales)was indeperiode 1990-2015 gedaald tot 40 % of minder (cijfers Wereldbank). Dit was voor een groot deel aardgas, uitgezonderd voor huisverwarming waar olie nog altijd een significant aandeel heeft. Het aandeel van aardgas in onze elektriciteitsproductie bedraagt momenteel jaarlijks zowat 30 tot 35%, maar zou in de toekomst aanzienlijk kunnen toenemen bij een totale sluiting van alle Belgische kerncentrales. In Nederland was in 2019 het aandeel van aardgas in het primaire energieverbruik 44%; voor de elektriciteitsproductie was dit zowat 50 tot 60% van het totaal.

De aanwending van deze aardolieproducten voor een in se eenvoudige – en in sommige opzichten zelfs triviale –

32

toepassing zoals als de generatie van warmte (en afgeleide energievormen) is vanuit beschavingsoogpunt van onze maatschappij eigenlijk niet te verantwoorden . Ze geven niet alleen onherroepelijk aanleiding tot productie van het broeikasgas CO 2 , maar er is een ander belangrijk aspect: Het kan niet genoeg benadrukt worden dat deze fossiele grondstoffen essentieel zijn voor de productie van (hoogwaardige) synthetische materialen: kunststoffen voor allerhande componenten, bouw- en isolatietoepassingen, constructiematerialen, kleding, vervoersmiddelen, en onnoembaar vele andere industriële producten; zelfs voor geneesmiddelen. Morgen zijn ze misschien (of wellicht?) een belangrijke bron voor de fabricage van synthetisch voedsel.... Splijtstoffen (zoals uranium uit ertsen en plutonium door omzetting van het niet-splijtbare uranium-238 isotoop) zijn al bij al een recente energiebron. Het fenomeen van de kernsplijting werd in 1938 door Hahn en Strassmann ontdekt; de eerste kernreactor werd door Fermi gebouwd in 1942. De eerste commerciële kerncentrales komen echter pas op het elektrisch net vanaf 1956 (Calder Hall, Sellafield, UK) en 1957 (Shippingport, USA). Sinds de jaren 1970 kende nucleaire energie in de wereld echter een gestage toename (zie Figuur 2-6), zeker na de eerste "oliecrisis". Enkel het laatste decennium is deze trend niet meer eenduidig, enerzijds door een aantal nucleaire incidenten en de uit-dienstneming van een aantal centrales, anderzijds door prille nucleaire nieuwbouwprojecten (zie Sectie 6.7).

33

Figuur 2-6: Evolutie van de productie aan nucleaire elektriciteit in de wereld.

Voor de Belgische kerncentrales is een uitschakeling voorzien in de eerstkomende jaren. Het gevaar bestaat dat die centrales uitsluitend worden gecompenseerd door centrales in gebruik te nemen die op aardgas draaien en waarbij de CO 2 niet wordt afgevangen. Daarmee zal die uitstoot voor de stroomvoorziening alleen maar toenemen. Wat het nucleaire betreft: er bestaan diverse andere technische modellen voor het gebruik van nucleaire splijtstoffen voor energie-doeleinden, anders dan de technologie die we tot hiertoe hanteren (zie Hoofdstuk 6). De bekendste is " kernfusie ", maar de uitwerking van al deze ideeën is hooguit in een experimentele fase. De volgende video plaatst dit in enig perspectief: Is het onze energie toekomst? Is het experiment het investeringsrisico waard? Moeten we voor kernfusie Helium-3 van de maan gaan halen?...

34

Video: Onze "energie-mix" – kernfusie als energiebron voor de toekomst? (Nederlandstalige ondertitels beschikbaar).

De hernieuwbare bronnen krijgen enkel de recente decennia de volle aandacht (die ze verdienen) en zijn op dit ogenblik hun experimentele fase méér dan ontgroeid. Windenergie werd in China echter al meer dan 4.000 jaar geleden toegepast en onze kruisvaarders hebben in de 11 de en de 12 de eeuw de toen al meer dan 1.000 jaar oude windmolen technologie van de Perzen in onze streken ingevoerd. Toch werd systematisch onderzoek naar energie uit de zon, uit getijden, uit golfslag, van geothermische oorsprong, uit biomassa, enz. op Europees vlak slechts in 1974 gestart, en dat vooral door het toenmalige Comité voor Onderzoek en Ontwikkeling van de Europese Gemeenschap. Momenteel zien we echter een gigantische toename. Vooral het gebruik van zonne-energie is, ook voor de particuliere consument, momenteel haast een evidentie geworden;

35

mede dankzij de vroegere (royale) overheidssubsidies en de huidige dalende kostprijzen van de installaties op de markt.

Warmtepompen, gekoppeld aan het gebruik van aardwarmte (e.g. grondwater) winnen eveneens aan populariteit. Grootschalige geothermie in onze contreien blijft echter een marginaal verschijnsel, waarschijnlijk met slechts een zeer beperkte toekomst. Windenergie is een ander verhaal, vooral op macro-niveau. Windmolen installaties op het vasteland roepen quasi stelselmatig bezwaren op van omwonenden, maar zgn. 'offshore' wind molenparken zijn – ondanks de technische moeilijkheden en materiaalproblemen (i.e. corrosie) – een belangrijke speler aan het worden.

Figuur 2-7: Windmolens en zonne-energie (bron: HLN, Getty images)

Zo leveren windturbines en zonnepanelen in een land als het Verenigd Koninkrijk nu al meer dan 30 procent van alle stroom die het land nodig heeft. Toch gelooft de overheid dat

36

die bronnen in 2050 niet het hele jaar door voldoende stroom kunnen leveren om de economie draaiende te houden. De acht bestaande Britse kerncentrales wekken momenteel nog 18 procent van alle nationale stroom op. Zeven daarvan zullen de komende vijf jaar worden gesloten omdat ze te oud zijn, maar ook nucleaire nieuwbouwprojecten zijn in uitvoering.

Figuur 2-8: Evolutie van het aandeel van 'low-carbon sources' (i.e. hernieuwbare energie plus kernenergie) in België, Nederland, Europa en de Wereld tussen 1965 en 2019.

EVALUATIECRITERIA

2.6.

Bij de beoordeling van deze diverse energiebronnen en energievormen, meer bepaald bij het doorlopen van de volledige energiecyclus van winning , over zuivering , omzetting en vervoer , tot verbruik , moeten enkele criteria

37

betreffende voorraden, beschikbaarheid, prijs en veiligheid worden gehanteerd; maar er zijn er ook andere.

Voorraden – De gekende voorraden verschillen sterk voor de verschillende bronnen. Zelfs met stijgend energieverbruik is er nog voor enkele tot vele honderden jaren steenkool en aanverwanten (e.g. bruinkool) aan bewezen en vermoede voorraden; vooral in landen als de US (ca. 22% van de wereldvoorraad, Rusland, Australië en China (elk ca. 15%) en India (10%). De horizon voor de beschikbaarheid van aardolie en aardgas als energiebron zou volgens vroegere voorspellingen voor olie niet verder reiken dan 2050! Voor gas waarschijnlijk tot het einde van deze eeuw. De winning van schaalolie en -gas via zgn. 'fracking'- technieken 1 hebben hier weliswaar perspectief-wijzigingen aangebracht, maar aan een zeer hoge kost, zeker ook wat betreft milieuaspecten. Het illustreert echter hoe het "voorraad-perspectief" voor een gegeven energiebron (drastisch) kan veranderen in de loop van de tijd.

1 Fracking , of hydraulisch kraken, is een manier om zgn. schalie gas of schalieolie uit de diepe ondergrond vrij te maken, door miniscule scheurtjes te creëren in ondergronds gesteente waarin gas en/of olie gebonden zit. Dit gebeurt door water, zand en chemicaliën onder zeer hoge druk (400 tot 1000 atmosfeer) in een boorput te pompen en kleine explosies te veroorzaken. De ingebrachte materialen gaan in de scheurtjes zitten, houden deze open en extraheren het gas of olie die naar de boorput kan vloeien.

38

Figuur 2-9: Illustratie 'fracking of 'hydraulic fracturing' voor de winning van schaliegas of -olie.

Ook de geografische spreiding, soms over politiek weinig stabiele gebieden, is een niet onbelangrijk aspect. Zo is ca. 24% van de gekende aardgasvoorraad gesitueerd in Rusland en verder verspreid over landen als Iran (17%), Qatar (12%), Turkmenistan (9%) en de USA (5%). Deze laatste hoeveelheid zou voor het land nog volstaan voor zo'n 85 jaar. Kernenergie beschikt nog over Uranium als splijtstof voor zo'n 50 à 200 jaar (afhankelijk van de winningsmethode). Conventionele, makkelijk te winnen, voorraden zijn vooral te vinden in Australië (30% van de gekende wereldvoorraad), Kazakhstan, Rusland, Canada, Zuid-Afrika, Niger, Namibië en China. Met gebruik van andere kernbrandstoffen zoals Thorium, of van zgn. kweekreactoren, die bv. uranium-238 omzetten in plutonium, kan de beschikbaarheid worden verlengd tot zowat 500 jaar of (veel) meer. Alternatieve bronnen, zoals doorgedreven gebruik van zonne- en/of windenergie of van kernfusie beloven bijna voorraden zonder limiet.

39

Beschikbaarheid – Naast de potentiële hoeveelheden moet de praktische beschikbaarheid worden beoordeeld. Het onderscheid tussen ruime voorraden en een gewaarborgde beschikbaarheid van aardolie werd ons in 1973 bij de eerste “petroleumcrisis” zeer duidelijk. Een ander voorbeeld: waar energie uit de thermische gradiënt van de oceanen (temperatuurverschil tussen bovenste en onderste lagen) potentieel tot tienmaal het huidig wereldverbruik zou kunnen leveren, is de technisch haalbare productie (langs de kusten en tot maximum 10 km in zee) beperkt tot 5 % van dit wereldverbruik. Ook over de spreiding van de energie grondstoffenvoorraad over verschillende landen hebben we het hierboven al gehad. Maar beschikbaarheid op het ogenblik dat we het nodige hebben, is zowat de grootste bottleneck voor hernieuwbare energiebronnen. De volgende figuren omtrent de fluctuaties in beschikbare zon- en wind energie mogen dit illustreren (Figuur 2-10 en 2-11).

Figuur 2-10: Fluctuaties zonne-energie in België tijdens jaarovergang 2019-2020.

40

Figuur 2-11: Fluctuaties windenergie in België tijdens jaarovergang 2019-2020.

Geen enkele ontwikkeling rond zgn. 'smart grids' of andere elektriciteitsdistributie-systemen lijkt hiertegen opgewassen, zonder belangrijke externe (hulp-)bronnen of majeure opslagcapaciteiten. Prijs – Energie moet ook kunnen worden geleverd aan een sociaal aanvaardbare prijs . Hoe dit gegeven echter kan evolueren in enkele decennia, blijkt uit een citaat uit de eerste editie van dit boekje : "Hoe aantrekkelijk de zonneceltechniek voor elektriciteitsproductie ons ook toeschijnt, een prijs die honderdmaal hoger ligt dan de klassieke elektriciteitsproductie is voorlopig slechts voor enkele toepassingen weggelegd" (1985). Vandaag, dd. 2021, is individuele zonne-energie captatie voor huishoudelijk gebruik zelfs economisch rendabel geworden zonder noemenswaardige overheidssubsidies.

Veiligheid – Een vierde belangrijk criterium bij de beoordeling van energiebronnen is zeker de veiligheid voor

41

mens en milieu. Om dit veiligheidsaspect te belichten moet niet alleen de bron, maar ook haar omzetting tot de verschillende vormen worden beschouwd. Afvalproductie en Milieu – Bij verbruik houdt de cyclus echter niet op. Ook de diverse gegenereerde " afval producten " komen meer en meer in het vizier bij keuzebeslissingen; als ze al niet overheersend worden. Dit geldt niet alleen voor de nucleaire afvalstoffen , maar milieu factoren zoals de globale CO 2 -problematiek en de dreigende klimaatopwarming, zullen een determinerend doorslag geven bij lange-termijn politieke keuzes omtrent onze energiebronnen. Europa heeft hier een bijzonder ambitieus plan op stapel staan: de 'Green Deal' . De Green Deal is het plan van de Europese Commissie om de Europese Unie tegen 2050 klimaatneutraal te maken. Dat betekent dat Europa netto een nul-uitstoot wil bereiken aan broeikasgassen. Die uitstoot moet dus drastisch worden afgebouwd, en wat er tegen 2050 nog zou worden uitgestoten, moet meteen worden opgevangen of gecompenseerd, bijvoorbeeld door bossen of nieuwe technologie. Europa zou daarmee het eerste klimaat-neutrale continent ter wereld worden. Europa moet daartoe af van fossiele brandstoffen, stelt de Commissie duidelijk. En dat zal alles veranderen: hoe we produceren, hoe we onze huizen verwarmen, hoe we ons verplaatsen. Rationeel energiegebruik en Energie-mix – Er moet ook worden gewezen op de noodzaak van rationeel energie gebruik . Energieverspilling moet worden vermeden. Een

42

zuinig energiegebruik, volgens de specifieke behoeften van privé en industriële verbruikers, zal meer bijdragen tot de oplossing van het energieprobleem dan de moeilijke expansie van oude of nieuwe energiebronnen. Tevens moet worden gestreefd naar de ontwikkeling van geïntegreerde energiesystemen, waarbij de opwekking van elektriciteit en het gebruik van hoge- en lage-temperatuurwarmte voor diverse doeleinden wordt gecombineerd; op deze wijze kan het afvloeien van afvalwarmte worden geminimaliseerd. Na het hout in de prehistorie kent men sinds de 13 de eeuw de steenkool in Europa; het duurde echter 5 eeuwen vooraleer zij algemeen in de industrie werd toegepast. De petroleum winning, die ontstond in het midden van de negentiende eeuw, had nog een eeuw nodig, en dekernsplijting deed er 15 jaar over omactief bij te dragen tot de elektriciteitsproductie. Na opeenvolgende tijdperken met vrijwel slechts één energiebron (ofwel hout, ofwel steenkool, ofwel aardolie), zijn we de laatste decennia echter beland in een nieuw tijdperk waarin verschillende bronnen naast elkaar kunnen bestaan en daarbij ook nodig zijn. Enerzijds heeft elke bron bepaalde karakteristieken of voordelen voor specifieke toepassingen; anderzijds heeft het exponentieel toegenomen verbruik een relatieve schaarste veroorzaakt, die slechts met een gediversifieerd aanbod kan worden beantwoord. In dat gedachtegoed nam kernenergie initieel een belangrijke plaats in. Het was een nieuwe bron, die tijdens de Tweede Wereldoorlog echter in volledige geheimhouding werd ontwikkeld en ook daarna nog in een waas van geheim zinnigheid werd gehuld. Het is dan ook niet verwonderlijk dat

43