Wie zegt brandstof voor kernreactoren, denkt uranium. Maar er is een potentiële vervanger, die niet alleen goedkoper is maar die ook veel minder afval oplevert en die bovendien niet bruikbaar is om er bommen van te maken. Waarop wachten we eigenlijk?
Thorium: nucleaire revolutie?
We hebben het over thorium, een chemisch element dat ontdekt is in 1828 (nota bene het jaar waarin Nicéphore Niepce de allereerste foto ooit maakte, maar dit geheel terzijde). De ontdekker was een Zweed, Jöns Jakob Berzelius en die noemde element 90 Thorium, naar de Noorse god van de donder, die in zijn strijdwagen bespannen met woeste paarden door de hemel rijdt en nu en dan met zijn hamer op de wolken klopt, waarbij bliksemschichten door het zwerk flitsen en de donder rommelt.
Het nieuwe element was aanvankelijk een curiosum zonder toepassingen, tot iemand uitvlooide, dat het oxide ervan, verwarmd door een gasvlam, fantastisch wit licht verspreidt. Dat was in 1885 en toen begon thorium aan zijn veroveringstocht, want op het einde van de 19de eeuw was de zich snel ontwikkelende industriële wereld de kaarsen en carbidlampen beu. Tot in de 1980’er jaren werd de helft van de thoriumproductie, en dat waren meerdere honderden tonnen jaarlijks, gebruikt voor gaslantaarns.
Thorium is een zilverwit metaal, dat aan de lucht oxideert en bruin tot zwart verkleurt. Het is radioactief, niet geweldig en zelfs onschadelijk, zolang je het maar niet inademt. Dat wist men niet ten tijde van die eerste gloeikousen in gaslantaarns. Soms werden mensen ziek toen ze geregeld een beschadigde gloeikous vervingen en ze daarbij het fijne stof van thoriumoxide in hun longen kregen. Daarom ook zijn de hedendaagse gloeikousen gemaakt van niet-radioactief yttrium- of zirkoniumoxide.
Thoriummetaal en/of –oxide worden de dag van vandaag gebruikt voor allerlei speciale toepassingen op het gebied van kathodebuizen, legeringen, keramische materialen, glas voor hoogkwalitatieve fotografische lenzen enzovoort.
Waarover we het willen hebben is de mogelijkheid, thorium in te zetten als kernbrandstof ter vervanging van uranium. Wellicht ligt hier een enorm potentieel klaar voor dit metaal. Of eerder zijn oxide, want zoals we al zegden is thorium niet stabiel in de lucht en moet je het voor kernreactoren gebruiken (net als uranium trouwens) in de vorm van zijn oxide met als formule ThO2.
Het oxide is een zwaar (een volume van 1 liter ervan weegt bijna 10 kilo) wit kristallijn poeder met een zeer hoog smeltpunt van 3.390°C, het hoogste van alle oxides. Het wordt gewonnen uit monaziet, een erts dat 7 tot 12% thorium bevat. De voornaamste productie ervan vindt plaats in o.a. de VS, Australië en India.
Zoals we zegden, kan thorium(oxide) ingezet worden als splijtstof in kerncentrales. Een heel bijzondere splijtstof, dat wel, en daarin ligt o.i. het potentieel ervan. Want ten eerste kan je al het thorium dat je in een reactor stopt, gebruiken als splijtstof. Bij uranium is dat maar 0,7% (het zg. U235), de rest (U238) is ballast. Het isoleren van die luttele 0,7% is een moeizaam en duur proces.
Een ander voordeel is, dat de levensduur van het thorium in een reactor ca 9 jaar is, tegenover 3 à 4 jaar voor klassieke uraniumbrandstof. Ook interessant en voor de wereldvrede heel belangrijk is, dat in een ‘thoriumreactor’ geen plutonium van bommenkwaliteit wordt gevormd. Meer nog: je kunt in een thoriumreactor het plutonium, een bijproduct van uraniumcentrales en geschikt voor bommen gebruiken als initiator van het splijtproces.
Ook moet je ’t voor de prijs niet laten: thoriumoxide kost 82,50 of 107,25 $/kg (99,9 of 99,99% zuiver), terwijl uraniumoxide 264,55 $ / kg (120 $ / lb) kost.
Verder is thorium veel minder zeldzaam dan uranium. Zoals je kunt opmaken uit bovenstaande tabel, is in de continentale opperlaag ca 4 keer meer thorium dan uranium.
De wereldvoorraad thorium (volgens de bron van informatie 1,3 of 2,6 miljoen ton) vergeleken met deze van uranium (5,4 miljoen ton) weerspiegelt niet het voorkomen in de natuur. Dat heeft te maken met de manier waarop de cijfers verzameld zijn, nl. op basis van de huidige methodes om monaziet op te sporen en op te delven.
Een speler op dit gebied is Lightbridge Corp., tot 2009 bekend als Thorium Power Ltd. Deze kleine firma met 16 medewerkers is gevestigd in de VS, met name in McLean, Virginia en is gespecialiseerd in het ontwikkelen van kernbrandstoffen op basis van thorium/uranium en thorium/plutonium. Zoals hoger aangehaald gaat het om uranium en plutonium met wapenkwaliteit, dat op deze manier ‘onschadelijk’ kan worden gemaakt.
Het aandeel LTBR heeft sinds 3 jaar belangrijke ups en downs gekend, afgewisseld met zijdelingse bewegingen.
Tot op heden is het onderzoek naar kernreactoren op basis van thorium in mineur gebeurd. Er zijn experimentele centrales in Duitsland, India en de VS. Maar nu realiseert men zich, dat aan de ene zijde de uraniumvoorraad over enkele decennia uitgeput kan zijn en dat aan de andere zijde de vraag naar kerncentrales (denk o.m. aan China en India) sterk stijgt. Het kan niet anders, dan dat er druk op de thoriumketel komt.
Een minder dure, minder vervuilende, minder zeldzame, veiligere kernbrandstof. Dit zijn de troeven die aan de basis liggen van de revolutie, die de opkomst van thorium voor de nucleaire energieproductie teweeg zal brengen. Laat ons hopen dat de wetenschap, de industrie, de economie en de politiek de handen in elkaar zullen slaan om dit chemische element de plaats te geven die het toekomt. Daar zullen de consumenten wel bij varen, en de beleggers waarschijnlijk ook…
Jan Van Besauw
Publicist voor US Markets
6 augustus 2007.
Ondergetekende is een gepensioneerde marketing manager. Hij schrijft voor US Markets o.m. columns, nieuwsberichten en artikelen over diverse onderwerpen. Hij heeft op het moment van schrijven geen materieel belang of bezit in de besproken bedrijven of beleggingsinstrumenten.
Reacties kunt u sturen naar: jan@usmarkets.nl