60.000 windmolens?

Hoeveel windmolens zou je nou moeten plaatsen in Nederland, wil je de hele energie-behoefte door ‘hernieuwbare’ bronnen laten voeden? 60.000, berekent Jan Leen Kloosterman, prof reactortechnologie aan de TU Delft. Dat is: als je helemaal geen kerncentrales bouwt, geen aardgas, olie of steenkool gebruikt, en 100% ‘vernieuwbaar’ wilt zijn.

Stel nu dat de helft door zonnepanelen kan worden geleverd (een berekening die Kloosterman niet maakt) dan nog zouden er in Nederland 30.000 windmolens moeten staan. Begin 2021 stonden er 2.610 windmolens in dit land, op land en op zee.

Kloosterman is gespecialiseerd in kernenergie en werkt aan de ontwikkeling van een 4de-generatie kernreactor op thorium. Hij zegt op zijn TU Delft-pagina: ‘Mijn droom is een kernreactor die inherent veilig is, draait op op uranium/thorium en geen langlevend kernafval nalaat.’ In China draait nu een prototype; Kloosterman en anderen zijn bezig aan concurrerende prototypes. Zie ook deze eerdere Bicker.

Maar kernenergie alleen is ook niet de oplossing, zegt hij: als je dezelfde energiebehoefte zou willen laten voorzien door kernenergie, dan zou je nog eens 20 ‘klassieke,’ watergekoelde kerncentrales moeten bouwen. (Gen-3, dus niet de Gen-4 thorium centrales.) Dat is al net zo onrealistisch als 60.000 windmolens, zegt hij. Dus: we moeten blijven zoeken naar een balans tussen energiebronnen, en in de transitie naar ‘duurzaam’ waarschijnlijk ook gebruik maken van Gen-2 en Gen-3 kernreactoren.

Zijn verhaal staat in een presentatie, die ook te vinden is op YouTube. (Start op 01’45”). Dit is een sheet:

Hoe komt hij bij 60.000 windmolens? Dat is voor een groot deel doordat windmolens gemiddeld slechts 30% van de tijd productief zijn. Het zou mooi zijn als we de energie van wind en zon konden opslaan, maar grootschalige ‘accu’s’ bestaan nog niet.

Kerncentrales zijn nu duur. Dat is voornamelijk omdat banken hoge rente berekenen op de leningen die nodig zijn voor de bouw, zegt Kloosterman; dat is weer omdat er tijdens de bouw zo veel vertraging kan ontstaan. Dat is een bijkomend voordeel van ‘Small Modular Reactors’  (SMR’s), zoals die thorium-centrale. Die kun je in een fabriek in serie bouwen en op een vrachtwagen zetten naar de gewenste lokatie. (tip A. Kaizer)

Gezichtsverlies?

Stop met het gepraat over een compromis waarbij Poetin concessies verkrijgt om ‘zijn gezicht te redden,’ zegt Lawrence Freedman, emeritus prof aan King’s College in Londen. ‘Als Poetin al beseft dat hij iets moet terugnemen van zijn maximalistische eisen, dan is daar weinig van te merken. Hij vraagt helemaal niets om zijn gezicht te redden. Zijn probleem is dat hij een substantiële winst moet laten zien maar daar is op dit moment weinig kans op, niet met oorlogsdaden en ook niet met diplomatie. Wat hij ook verkrijgt middels onderhandelingen, dat zal triviaal zijn vergeleken met zijn openingsbod. Zelfs een propagandamachine van het Russische kaliber zal het moeilijk hebben om vage beloftes over toekomstige veiligheid, bescherming van Russisch-sprekenden, of – hooguit – de erkenning van de status quo van de Krim, als een grote overwinning te presenteren. Vooral als alle kosten eenmaal zijn opgeteld. Als ‘gezichtsverlies voorkomen’ betekent ‘reputatieschade voorkomen,’ dan is dat een wedstrijd die hij al verloren heeft. ‘

Dus wat wil Poetin als hij een hele of een halve nederlaag moet slikken?

‘Veiligheid, misschien? Voor hemzelf en zijn regime? Moet het Westen hem influisteren dat het niks persoonlijks is? Voordat Japan zich overgaf in 1945, was de vraag: zouden de geallieerden de grondwettelijke positie van Keizer Hirohito beschermen.’

‘Er zijn misschien belangrijker vragen dan op zoek te gaan naar dingetjes die Zelensky op tafel kan leggen voor Poetin, om diens kolossale mislukking te verdoezelen. Zelensky zal niet de soevereiniteit en de veiligheid van zijn land riskeren uit mededogen voor Poetin’s gebutste ego. Oekraïne is beter voorbereid op de lange termijn, politiek en misschien zelfs materieel, dan Rusland.

‘Een leider die in de hoek wordt gedrukt kan gevaarlijk worden. Hij kan in de verleiding komen om te escaleren. Maar hij heeft het zelf aangericht. Wij kunnen hem waarschuwen dat escalatie grote gevolgen zal hebben. Maar we krijgen hem niet uit zijn hoek met kleine ‘concessies.’

Rusland

Gepensioneerde kolonel van de inlichtingendienst van Finland met bijna 40 jaar ervaring in de ‘strategische cultuur’ van het buurland, geeft college. Een uur. Meestal te lang voor mij, maar deze heb ik uitgezeten. Hier wat krenten uit de pap, maar als u tijd hebt, kijk het geheel.  (Tip F van Westrhenen)

9.56 een sterke leider voorkomt chaos

10.50 aangezien de tsaar zijn gezag van God heeft verkregen, kan hij geen fouten maken

Tussen de tsar en de prinsen enerzijds, en het volk anderzijds, staan de ‘boyars.’ Boyars mogen stelen, maar niet te veel en niet van de verkeerde mensen. Mikhael Khodorkovsky was een boyar. Hij stal te veel. Hij ging tien jaar de bak in.

15.50 de tsaar wordt gesteund door de geestelijk leider van de orthodoxe kerk, dus die is ook een soort boyar. De huidige Patriarch Kirill werd gefotografeerd met een horloge van 30.000 dollar. Toen mensen daarop commentaar gaven werd de foto ‘geshopt.’ Alleen de reflectie op het tafelvlak werd vergeten.

20.25 Democratie staat gelijk aan chaos. De tsaar beschermt ons tegen chaos

38.40 In het Russisch zijn er twee woorden voor ‘waarheid.’ Het ene woord is ‘istina.’ Dat is de tegenpool van een ‘leugen,’ een keiharde waarheid. Het andere woord is ‘pravda.’ Dat is een waarheid die je gebruikt om van ongemakkelijke, slechte situaties af te komen. Er zijn drie woorden voor ‘liegen.’

51.30 Tussen 1400 en 2018 werd Rusland geregeerd door een autocraat, een dictator of een sterke man, met ijzeren hand. Alleen in de jaren ’90 was er chaos, verval, en verarming. Dat gebeurde onder een zwakke leider (Boris Jeltsin) die experimenteerde met democratie.

Oekraïne en Rusland

Litouwse schrijver zegt net als Stephen Kotkin (de Stalinbiograaf): Rusland is geen Europa. “We hebben te maken met een staat die in de geschiedenis nooit een politiek pluriforme samenleving of enige vorm van zelfbestuur heeft gekend, zelfs niet op kleine schaal (gemeentelijk of universitair) – het is altijd alleen maar een piramide van macht geweest, macht die met extreem geweld werd uitgeoefend over de onderdanen, die tot blinde gehoorzaamheid werden onderworpen. Nog een belangrijke factor: zelfs de notie van tijd is in de Russische cultuur anders dan in het Westen. Tijd is er cyclisch, niet lineair – ze denken dat de geschiedenis zich zal herhalen, voorbestemd is, niet afhankelijk is van individueel menselijk handelen.” En: “Het is onmogelijk om democratie te importeren zolang 70 procent van de Russen die ziet als ‘het kwaad uit het Westen’. Als buren kennen wij de Russische mentaliteit en daarom hebben wij een eenvoudig advies: wees onbevreesd.”  Goed stuk in de Volkskrant.  (tip P. Rodts)

Tyler Cowen wijst op een twitterdraad van ene Max Fras die een open brief vertaalt van Dmitry Medvedev (u weet wel, de interim president onder Poetin), gedateerd 21 maart. ‘Polen vergeet dat het Rusland was dat Polen bevrijdde van de Nazi’s (…) Maar nu is het belangrijker voor de vazallen van de Poolse elite om trouw te zweren aan hun rentmeesters – de USA – dan hun eigen burgers te helpen. Dus ze wakkeren voortdurend de haat jegens de vijand – Rusland – aan.’ En Cowen verwijst naar historicus Niall Ferguson, die de theorie poneert dat de VS Oekraïne net genoeg wapens geven om Rusland te verzwakken, maar niet voldoende om de oorlog te winnen. Net zoals Afghanistan. (Bloomberg, misschien betaalmuur)

In kaart gebracht

Een Stalin-kenner

Stephen Kotkin is het beste wat ik tot nu toe gelezen heb over Rusland, Oekraïne, Poetin en NAVO. Hij is historicus op Princeton, is bezig aan het derde deel van een biografie van Josef Stalin, en werd geïnterviewd door de hoofdredacteur van The New Yorker. Het is al een week oud, maar ik geef het toch graag door.

Hij is het ‘respectvol’ oneens met Mearsheimer, dat NAVO de agressie van Rusland toch deels heeft uitgelokt met expansie en verbroken beloftes.

“Het probleem met hun redenering is dat, als NAVO niet had uitgebreid, dan Rusland niet zou zijn geworden wat het nu is. Maar wat we nu hebben met Rusland is niet een verrassing. Het is geen afwijking van een historisch patroon. Voordat de NAVO überhaupt bestond, in de negentiende eeuw, was Rusland ook al zo: het had een autocraat. Er was repressie. Er was militarisme. Argwaan tegen buitenlanders en het Westen. Dit is het Rusland dat we kennen, en het is niet een nieuwe versie van Rusland die gisteren of in de jaren ’90 is gearriveerd.”

“(Rusland) wil gezien worden als grootmacht. Het probleem is nooit geweest dat het land geen identiteit had, of eigenwaarde, maar dat het nooit zijn hoge aspiraties kon waarmaken. Het Westen is altijd machtiger geweest.”

Hoe definieer je ‘Het Westen?’

“Het Westen is een serie instituten en waarden. Het Westen is niet een geografische plek. Rusland is Europees maar niet Westers. Japan is Westers, maar niet Europees. Westers betekent rechtsstaat, democratie, recht van eigendom, open markten, respect voor het individu, vrije meningsuiting, en alle andere vrijheden waar we plezier aan beleven, die we soms vanzelfsprekend zijn gaan vinden.”

Kunnen we op tegen iemand die met kernoorlog dreigt?

(Nee, want we willen niet de eerste bom gooien.) “Maar we zijn bezig de Oekraïners tot de tanden te bewapenen. En er gebeurt heel veel in het cyber domein waar we niets van af weten want de mensen die erover praten weten niks, en de mensen die iets weten praten niet. (…) De zwaarste en belangrijkste sancties gaan altijd over technologie-overdracht. Je moet ze uithongeren van technologie.  Je kunt dit regime pijn doen en het een technologie-woestijn  maken.”

“In iedere oorlog heb je na drie of vier weken een pauze. Pantsers repareren, ammunitie en brandstof inslaan, vliegtuigen repareren. Reserves invliegen. Er is altijd een geplande pauze na drie of vier weken. Kiev kan die pauze gebruiken om zelf te verversen, en nieuwe wapens in te slaan. Dan kan het misschien nog langer verzet bieden.

“De belangrijkste factor is dat Rusland nooit in staat zal zijn om Oekraïne te bezetten. Ze hebben niet voldoende leger; ze hebben niet genoeg administrateurs, of medewerking van de bevolking.

‘De Nazi’s kwamen in 1940 Kiev binnen. Ze pikten meteen alle luxe-hotels in, maar na een paar dagen begonnen die hotels te ontploffen. Ze waren ge-booby-trapped. Als je administrateur bent in bezet Oekraïne, of legerofficier, en je bestelt een kopje thee – zou je dan een slokje durven nemen? Wil je de contactsleutel van je auto omdraaien? Ga je het licht aanzetten in je kantoor?”

Sun Tzu zei dat je een ‘gouden brug’ moet bouwen voor je tegenstander, waarover hij zich kan terugtrekken.

“Exact. Misschien kunnen we een proces aanslingeren waarbij Poetin in gesprek raakt met de president van Finland – die hij respecteert en goed kent  – of de premier van Israel. (…) Iemand die met hem een proces in werking zet waarin hij geen maximalistische eisen meer stelt en waarmee de situatie op de grond de tijd krijgt om te veranderen.”

(ook op podcast, hier)

Kernenergie (2)

Het is een duivels dilemma. Of een Tantaluskwelling. Kort samengevat:

1. Generatie-4 kernreactoren zijn veiliger en schoner dan de huidige Generatie-2
2. Voor een klein land als Nederland praktischer, want wij hebben niet de ruimte voor enorme windmolenparken
3. Ze bestaan nog niet; wel nu in prototype onder andere in China, dat hopelijk in 2025 de eerste serie afneemt en – hopelijk – vanaf 2030 gaat verkopen
4. MAAR: de ‘Green Deal’ om onze CO2-uitstoot te halveren vergroot de druk om vóór 2030 al te investeren in kernenergie
5. Dat zouden dan Licht Water Reactoren worden, die productieklaar zijn maar gevaarlijker en verontreinigender dan thorium of andere Gen4 reactoren
6. Dus even geduld zal worden beloond – maar hebben we dat geduld? Kunnen we ons dat veroorloven?

Dit alles naar aanleiding van een paar e-mails van Arie Kaizer. Hij heeft 38 jaar bij Philips gewerkt, waarvan de laatste 22 jaar bij de eScience Group. Hij zegt zelf: ‘Mijn achtergrond is niet kernenergie, ik heb alleen maar publieke informatie samengevat (bijvoorbeeld via publieke colleges van hoogleraren op het Internet).’  En, desgevraagd: hij heeft geen belang bij welke kernreactor ook. Hij schrijft:

“Het is volkomen terecht dat de huidige (Gen2) kerncentrales dichtgaan. Ze zijn niet inherent stabiel en daarmee onveilig. Met name moeten ze gekoeld worden en als die koeling wegvalt dan worden ze instabiel met soms grote gevolgen. Ook hebben ze een afval probleem.
Maar wat dan wel? Generatie-4 centrales. Er zijn 6 of 7 verschillende types die elk vaak meerdere brandstoffen kunnen gebruiken en de Thorium/gesmolten zout reactor is daar een van. Ik heb geen voorkeur, dat laat ik aan de deskundigen over op basis van argumenten.

• Gesmolten zout met thorium centrales zijn inherent veilig. Als er iets gebeurt met de koeling etc. dan stopt de reactie gewoon. Ook hebben zij geen kritische zaken als een speciaal reactorvat nodig. En er is brandstof genoeg voor eeuwen.
• Het afvalprobleem is gedecimeerd. Deze centrales hebben veel minder afval, dat ook minder lang – misschien 300 jaar – bewaard hoeft te worden. Ook kunnen deze centrales tot 98% van het huidige en het eigen afval onschadelijk maken!
• Thorium centrales kunnen in capaciteit variëren van 20%-100% door de warmteopslag in zout. Dat maakt de driehoek “Wind – Zon – Kleine veilige Thorium centrales” compleet. (Immers, wind en zon leveren onregelmatig en er is een derde bron nodig om de lacunes te vullen. DB) Je kunt ook extra zout warmteopslag toevoegen.
• Je kunt met deze centrales veel minder goed kernwapens maken. Dat is een groot voordeel en de reden dat kernmachten ze links hebben laten liggen.

“De huidige ontwikkeling is het opzetten van kleine, veilige flexibele centrales (Small Modular Reactors, SMR). Klein betekent dat ze in een container passen en overal neergezet kunnen worden.  Ook kunnen ze in serie fabrieksmatig geproduceerd worden, wat ze redelijk betaalbaar en voorspelbaar maakt.

Er draaien al SMR hoge temperatuur 4e generatie proefcentrales in meerdere landen en bijvoorbeeld in China sinds 2021: een gasgekoelde 4e generatie SMR centrale die al compleet uitontwikkeld is, en een Thorium centrale met gesmolten zout die in de woestijn staat in China. Deze centrales hebben geen waterkoeling nodig en zijn bij uitstek geschikt voor afgelegen plaatsen als een woestijn.

[ Jan Leen Kloosterman, hoogleraar reactorfysica aan de TU Delft, was drie jaar geleden op werkbezoek in China. Toen was er nog niets te zien. ‘Ik sta versteld wat de Chinezen bereikten in de afgelopen tien jaar’, zei hij in de Volkskrant vorig najaar. ]

“Thorium is voor China en India van belang, omdat zij daarvan grote voorraden hebben.

“De eerste Thorium SMR’s zullen – als de testfase succesvol is verlopen – vanaf 2025 in productie worden genomen. De eerste centrales zijn voor intern gebruik. Vanaf 2030 worden die centrales dan in groten getale geëxporteerd is de verwachting. (Bestaande kolen/gas/biomassa centrales hoef je niet compleet te sluiten en af te breken. Je kunt het stookgedeelte vervangen door een of meer modulaire centrales en de rest – zoals de generatoren – opnieuw aansluiten. Dan converteer je vuile kolencentrales naar groene, CO2-vrije SMR centrales. Ik vermoed dat dit de Chinese aanpak is, waarbij de (50!) nieuwe kolencentrales die nu gebouwd worden, later omgezet worden naar groene CO2 vrije centrales.)

“In Nederland moeten we een miljard investeren om een aantal centrales uit China te reserveren. We zouden dat moeten doen, zodat onze experts kunnen meekijken naar opzet en bedrijfsvoering. Op die manier krijg je betere centrales en houden we de vaart er in.

“Er zijn behalve Generatie 2 en 4 ook Gen3 reactoren. Die zijn zeker veiliger dan de oude Gen2. De Fransen willen ons graag grote Gen3 centrales leveren.”

Voordelen

“Voordelen van Thorium SMR hebben we hierboven gezien. Maar een Thorium centrale is ook veel efficiënter en daarmee veel goedkoper dan een licht water reactor. Even wat techniek:
Klassieke reactor: lage temperatuur (300 graden) en hoge druk.
Thorium SMR: hoge temperatuur (800 graden) en lage druk.

De hoge druk vereist een speciaal reactorvat die bij Thorium SMR niet nodig is. Hoge druk is altijd moeilijker te beheersen. De efficiency=1-Tlaag/Thoog dus bij Thorium SMR veel hoger. Ook wordt de brandstof bij Thorium SMR bijna volledig verbrand en heb je daarom heel weinig, kort levend (300 jaar) afval.

Dergelijke 4e generatie SMR centrales worden in een fabriek in serie gebouwd. Dat lost meteen de prijsonzekerheid en de bouwtermijn onzekerheid op. Die onzekerheden ontstaan doordat je de centrale op de uiteindelijke locatie bouwt en omdat je door een proefperiode heengaat. Bij serieproductie in een fabriek is dat snel opgelost en de kant en klare SMR centrales worden met een vrachtwagen naar de bestemming vervoerd.

Direct warmte leveren aan industriële processen is ook heel aantrekkelijk. Maar dan heb je twee eisen:

1) De centrale moet in de buurt staan en dan heb je een SMR nodig. Een kerncentrale in Delfzijl, daar heeft de Hoogovens dan niets aan.

2) De temperatuur moet hoog genoeg zijn: dan heb je een Gen4 centrale nodig.

Dus een Gen4 SMR reactor.

‘”Vergeet niet dat de meeste energie wordt gebruikt door industrie en transport:

Samen zijn ze goed voor de helft van alle energieverbruik in de VS (en dat is vergelijkbaar met Nederland.) Gezinnen verbruiken maar 10%. Dus – focus op bedrijfsleven! [ klik op grafiek voor grote versie ]

Nadelen

Het belangrijkste nadeel is dus dat deze Gen4 reactoren nog proef draaien. Wat doen we in de tussentijd?

Vragen en antwoorden:

Wat doen we tussen nu en 2035, als hopelijk die Gen4 reactoren geleverd kunnen worden?

“Je moet uitgaan van de energie transitie waarvan de onderdelen nog steeds doorontwikkeld worden. Dat is heel complex en veel meer dan windmolens en zonnecellen. En een politiek debat heeft vaak alleen ruimte voor eenvoudige en snelle oplossingen. Een verstandige aanpak is dan het opzetten van een onafhankelijk ”OMT” die alle feiten en andere zaken op een rijtje zet. Misschien beter om dit EMT (Energietransitie Management Team) te noemen, waarin wetenschappers en deskundigen van verschillende disciplines de centrale en decentrale overheden adviseren hoe om te gaan met de energietransitie. Die snapt de complexe inhoud en kan beleid van de overheid begeleiden in de loop der tijd.

Een scenario dat ik aan een EMT zou overleggen: Zet een of twee grote (Franse) Gen3 centrales neer, en ga in de toekomst geleidelijk over op Gen4 SMR. (Maar de vraag is natuurlijk of die Fransen voor 2030 kunnen leveren.)

Je zegt: “Een prima uitgangspunt is de driehoek” Wind – Zon – Kleine veilige Thorium centrales” als een eenheid te beschouwen. Daarmee heb je meteen b) de leverzekerheid en c) het elektriciteit transport opgelost.”  Wat is het probleem van het elektriciteits-transport?

“Het huidige netwerk is ontworpen voor centrale stroomopwekking in grote centrales en dat netwerk kan de toevloed via wind en zonne-energie niet aan.
Dat netwerk is een hoogspannings-netwerk en een lokaal laagspannings-netwerk. Vooral de capaciteit van dat laatste laagspannings netwerk is het probleem.
Vanwege kosten, gebrek aan technici, inspraakrondes gaat het nog heel veel jaren duren om dat op te lossen.
Vandaar het voordeel om Gen4 centrales decentraal dicht bij de gebruikers in te zetten: dan heb je veel minder een transport probleem.”

Rusland en Oekraïne

Ik kreeg meer lees- en luistervoer van lezers, waarvoor dank. De altijd voortreffelijke Anatol Lieven in de FT over de echte ‘inner circle’ van Poetin (tip R. Schellens), en Keith Gessen in The Guardian met een grondige, lange beschrijving van wat voorafging aan de invasie van Oekraïne (tip A. van Rossum). Beide artikelen vrij toegankelijk, in tegenstelling tot het opiniestuk van Mearsheimer in The Economist, waarvoor excuses. (Gessen is de jongere broer van Masha Gessen, felle criticus van Poetin. Schreef o.a. ‘The Man Without a Face.’ Beiden emigreerden met hun ouders in 1981 van de USSR naar de USA.)

Twee aspecten die ik nog niet elders had gezien: de Krim is voor zijn watervoorziening voor 85% afhankelijk van de Dnepr, middels een kanaal. Dat is kanaal, gebouwd door de Sovjets, is door Oekraïne in 2014 geblokkeerd nadat de Krim was geannexeerd door Rusland. Het schiereiland is sindsdien aan het uitdrogen. Op 26 februari, twee dagen na het begin van de invasie, maakte de Russische overheid bekend dat de dam, opgeworpen door de Oekraïners, was vernietigd. En: in 2012 zijn grote gasvelden gelokaliseerd onder de Zwarte Zee, in de territoriale wateren van Oekraïne. Deze twee aspecten uit een overigens nogal Russocentrische video op Curiosity/Nebula (tip J. Gast)

NAVO en Oekraïne

Dit artikel is wel handig om bij te hand te houden als de vredesonderhandelingen met Rusland eenmaal beginnen. Hoe de invasie van Oekraïne ook net zo goed kan worden herleid tot de ambities, of onhandigheid, van de NAVO en vooral de VS. Te beginnen met George W. Bush in 2008. Door een Amerikaanse professor politieke wetenschappen aan de Universiteit van Chicago.

Kernenergie en industrie

Een van de doelen van de energie transitie is het vervangen van vuile energie bij industriële toepassingen door een schoon alternatief.

De Gen4 SMR (Small Modular Reactors) reactoren, momenteel in de prototype fase, kunnen hierbij helpen. Je kunt deze kernreactoren lokaal plaatsen, bij grote industriële gebruikers. Die hebben niet allemaal dezelfde hitte nodig. Zie onder: een Gen4 SMR zou bijna alle industriële processen aankunnen. De bestaande Gen2 centrales helemaal niet.

Gen4 SMR’s zouden nog een andere bijdrage kunnen leveren aan het terugdringen van CO2-uitstoot: ze minimaliseren verlies van energie door transport (want ze staan naast de fabriek) of conversie (want ze produceren hitte, die niet hoeft geconverteerd naar elektriciteit). (tip A. Kaizer)