Hoeveel uranium is er nog?

[Sjaax]

Op een ander (klein) forum neem ik deel aan een discussie over een transitiefase in energievoorziening. Duurzame energievoorziening is voorlopig, in de komende decennia, nog een illusie. Misschien lukt het ooit duurzaam in onze energie te voorzien. Maar op zijn minst bestaat er een transitiefase. Welke transitietechnologie is dan de beste? Een groot aantal deelnemers opteert voor kernenergie. Het zorgt in ieder geval voor minder CO2-uitstaat dan fossiele brandstoffen. En de kost van uranium is relatief minder belangrijk voor de kost van de opgewekte elektriciteit. De kost van kerncentrales zit hem vooral in de bouw en de sloop. Maar om eventueel kernenergie grootschalig als transitietechnologie te gebruiken, moet er wel voldoende uranium in de wereld aanwezig zijn. Schattingen over de voorradige uranium lopen uiteen van een paar decennia tot vele honderden jaren voldoende voor het energieverbruik. Welke schatting is vermoedelijk juist?

[maddox]

Geen van allen. In de zee zit genoeg uranium opgelost voor de komende millenia met het huidige totale energieverbruik.

Het is alleen nog niet rendabel om het eruit te filteren.

[Sfax]

En er daarbij van uit gaande dat we angstvallig wegblijven van kweekreactoren...

[patrickve]

Het huidige uraniumverbruik is ongeveer 60 000 ton per jaar, terwijl er een goeie 30 000 ton gedelfd wordt. Het "deficit" komt van de destockage van de grote kernmachten, die gigantische stocks hadden aangelegd.

Er zijn hier een paar onderscheiden te maken, volgens twee "assen".

De eerste as is de exploitatie en mijnbouw. Als functie van de prijs die je wil geven voor een kg uranium, is er meer of minder mijnbaar, als functie van de moeilijkheid van ontginning en de rijkheid van het erts. Gezien er relatief weinig prospectie is gebeurd, weet men eigenlijk niet goed hoeveel er nog te verwachten is bij mijnlandbouw, en de meeste schattingen zijn schattingen van reeds geprospecteerde en gekende reserves, maar dat zegt niks over hoeveel er daadwerkelijk mijnbaar is mocht men beter zoeken.
De "ultieme" mijnbouw is de oceanen, waar naar schatting 5 miljard ton uranium in zit, maar aan heel kleine dichtheid. Niettemin zijn Japanse onderzoekers erin geslaagd om een soort "drijvend filter" te bouwen dat dat uranium extraheert.

De tweede as is het verbruik. Met de huidige thermische reactoren gebruiken we slechts ongeveer 0.5% - 1% van het energetisch potentieel van uranium. Met kweekreactoren kan dat naar veel hoger, in principe 100% (waarschijnlijk minder, maar 60% lijkt zonder problemen haalbaar). Dat maakt dus een factor 100 in de "beschikbare voorraad", en de eerste voorraad is al al de afgewerkte brandstof van de thermische reactoren die al tientallen jaren draaien. Je kan stellen dat je met de afgewerkte brandstof (en het verarmde uranium) nog 100 keer meer energie kan opwekken via een kweekreactor dan er reeds mee werd opgewekt. Als dusdanig is de brandstof in een thermische reactor dus niet "verkwist". Het is voldoende van die opzij te leggen, en door reprocessing klaar te maken voor gebruik in kweekreactoren.

Als je de twee factoren samen neemt, kweekreactoren + uranium uit de oceanen, dan ben je zoet voor miljoenen jaren gebruik. Als je het minimum neemt, namelijk thermische reactoren, en gekende landmijn reserves, dan zit je aan een aantal tientallen jaren.

[Sjaax]

Oorspronkelijk geplaatst door patrickve

Het huidige uraniumverbruik is ongeveer 60 000 ton per jaar, terwijl er een goeie 30 000 ton gedelfd wordt. Het "deficit" komt van de destockage van de grote kernmachten, die gigantische stocks hadden aangelegd.

Er zijn hier een paar onderscheiden te maken, volgens twee "assen".

De eerste as is de exploitatie en mijnbouw. Als functie van de prijs die je wil geven voor een kg uranium, is er meer of minder mijnbaar, als functie van de moeilijkheid van ontginning en de rijkheid van het erts. Gezien er relatief weinig prospectie is gebeurd, weet men eigenlijk niet goed hoeveel er nog te verwachten is bij mijnlandbouw, en de meeste schattingen zijn schattingen van reeds geprospecteerde en gekende reserves, maar dat zegt niks over hoeveel er daadwerkelijk mijnbaar is mocht men beter zoeken.
De "ultieme" mijnbouw is de oceanen, waar naar schatting 5 miljard ton uranium in zit, maar aan heel kleine dichtheid. Niettemin zijn Japanse onderzoekers erin geslaagd om een soort "drijvend filter" te bouwen dat dat uranium extraheert.

De tweede as is het verbruik. Met de huidige thermische reactoren gebruiken we slechts ongeveer 0.5% - 1% van het energetisch potentieel van uranium. Met kweekreactoren kan dat naar veel hoger, in principe 100% (waarschijnlijk minder, maar 60% lijkt zonder problemen haalbaar). Dat maakt dus een factor 100 in de "beschikbare voorraad", en de eerste voorraad is al al de afgewerkte brandstof van de thermische reactoren die al tientallen jaren draaien. Je kan stellen dat je met de afgewerkte brandstof (en het verarmde uranium) nog 100 keer meer energie kan opwekken via een kweekreactor dan er reeds mee werd opgewekt. Als dusdanig is de brandstof in een thermische reactor dus niet "verkwist". Het is voldoende van die opzij te leggen, en door reprocessing klaar te maken voor gebruik in kweekreactoren.

Als je de twee factoren samen neemt, kweekreactoren + uranium uit de oceanen, dan ben je zoet voor miljoenen jaren gebruik. Als je het minimum neemt, namelijk thermische reactoren, en gekende landmijn reserves, dan zit je aan een aantal tientallen jaren.

Ik had het over een transitiefase. Daarmee bedoel ik een nabije relatief korte termijn. Dan zou, uitgaande van de mijnbaarheid en thermische kerncentrales, slechts voor enkele tientallen jaren uranium beschikbaar zijn.

Wat betreft de kweekreactoren is de praktijk niet zo positief. Volgens wikipedia (http://nl.wikipedia.org/wiki/Kweekreactor; http://nl.wikipedia.org/wiki/Kerncentrale_Belojarsk) staan er enkel in Rusland een paar. De Franse Superphénix is in 1998 gesloten. Als de kweekreactor een veelbelovende techniek was, zou die op grote schaal omarmd worden. Het lijkt me dat de kweekreactor vooralsnog (te) veel problemen oproept.

Winning van uranium op grote schaal uit de oceanen zie ik evenmin snel gebeuren.

Dan blijft over dat de vooruitzichten voor de duur van gebruik van kerncentrales niet geweldig zijn. Hoewel er nog veel onzeker is met betrekking tot de mijnbaarheid van uranium.

[patrickve]

Oorspronkelijk geplaatst door Sjaax

De Franse Superphénix is in 1998 gesloten.

Weet ge waarom ? Omdat dat in het regeerakkoord stond van toenmalig premier, Lionel Jospin (socialist) die de groenen nodig had in zijn coalitie.

Maar Phenix, een 200 MWe kweekreactor, draait toch al sinds 1973 (zou normaal dit jaar gesloten worden).

Er zijn nog een paar voorbeelden: Kalkar, en de Amerikaanse Integral Fast Reactor. Allemaal om politieke redenen gesloten.
Kalkar, omdat in de deelstaat waar die stond en moest opstarten, een socialistisch-groene coalitie aan de macht was gekomen op dat moment (en in Duitsland zijn het de deelstaten die de opstartvergunning geven) en rarara, wie heeft de IFR afgeschoten ? ... Al Gore en Kerry.

De Russen hebben ook wel de BN-600 http://en.wikipedia.org/wiki/BN-600

[Raven]

Alle uranium die we ooit zouden nodig hebben...