De atoomdroom van Zuid-Afrika

Terwijl kernenergie in veel landen op zijn retour is, probeert Zuid-Afrika in Kaapstad een nieuw type reactor te ontwikkelen.

De belangstelling is groot.

Een lieflijke morgen aan de Kaapse Westkust. Kapokvogeltjes fluiten tussen de zandduinen. Kamperfoelie en andere lentebloemen in het fynbos verspreiden kostelijke geuren, bontebokjes huppelen in het gras. En daartussen, in het Koeberg Natuurreservaat, staat Afrika's enige kerncentrale, een drukwaterreactor van 1.930 megawatt. ,,Die uitstaande (uitmuntende) prestasie op die gebied van siviele ingenieurswerk'', vermeldt een plaquette aan de muur.

Het is altijd bij deze ene installatie, geopend in 1982 gebleven, maar daarin zal verandering komen met de bouw van de Kiezelbed (Pebble Bed) Modulaire Reactor, afgekort PBMR, die moet bijdragen aan Zuid-Afrika's energievoorziening èn bestemd is om een belangrijk exportproduct te worden. ,,Het is een kerncentrale op zakformaat'', zegt nucleair ingenieur Steve Lennon, ,,en zeer veilig, een meltdown is onmogelijk.''

Koeberg ligt dertig kilometer ten noorden van Kaapstad. Het is open dag vandaag, maar het grote publiek komt niet verder dan de tentoonstellingsruimte. Een verder bezoek aan het terrein van de kerncentrale is omgeven door strenge veiligheidsmaatregelen. Woordvoerster Carin de Villiers zorgt voor een helm, veiligheidsbril en toegangspas. Daarna duurt het nog zeker en half uur voordat de weg van het bezoekerscentrum, dat er onschuldig uitziet als een jeugdherberg, naar de entree van de betonnen kolos is afgelegd. De twee reactoren zelf zijn niet te bezichtigen. Te gevaarlijk, zegt De Villiers. Maar wel zijn de turbogeneratoren, de waterinlaten en andere faciliteiten te bezichtigen.

De Villiers verdedigt, zoals mag worden verwacht, vurig het product kernenergie. ,,Als je het goed doet is het veilig en bovendien kunnen we niet meer zonder.'' Landen die de eigen kerncentrales willen sluiten, zoals Duitsland, noemt ze hypocriet. ,,De Duitsers halen nu dertig procent van hun energie uit kerncentrales. Ze zullen in de toekomst bij de Fransen moeten aankloppen en dan krijgen ze toch weer kernenergie geleverd.'' Koeberg gaat er prat op nog nooit een incident van enige betekenis te hebben gehad. ,,Er komt wel eens een kwal in het koelwater terecht, dat is alles'', zegt De Villiers.

Als men achter de centrale langsloopt, langs de kustlijn in de richting van de picknickplek Jan se Gat, vormt Koeberg, omkijkend richting Kaapstad, een idyllisch geheel met de Tafelberg. Vanuit historisch oogpunt is dit valse schijn. De centrale werd eind jaren zeventig, begin jaren tachtig, op het hoogtepunt van de apartheid, gebouwd door Franse bedrijven, waaronder Alsthom. In de plannen van de toenmalige blanke regering was dit nog maar een begin, in het politieke klimaat van die tijd was kernenergie onlosmakelijk verbonden met kernwapens. Koeberg en eventuele andere centrales moesten naast energie ook de brandstof (plutonium) voor atoombommen leveren.

Zuid-Afrika was destijds vermoedelijk in staat om `de bom' te maken; na de politieke overgang van 1994 ontkoppelde de nieuwe regering energie en wapens. Zuid-Afrika is nu een keurige natie, vrij van atoomwapens en ondertekenaar van het non-proliferatieverdrag. Van geplande nieuwe centrales kwam niets terecht, Koeberg bleef de enige centrale en draagt een bescheiden zes procent bij aan de Zuid-Afrikaanse energievoorziening.

Het overgrote deel (90,2 procent) van 's lands energie wordt in met steenkool gestookte centrales opgewekt, die zich voornamelijk bevinden in en rondom de provincie Gauteng, hoofdstad Johannesburg, en de provincie Mpumalanga, waar de meeste steenkool in de grond zit. De kostprijs van elektriciteit behoort met 1,4 dollarcent per kilowattuur tot een van de laagste ter wereld. Zuid-Afrika heeft nog een flinke voorraad steenkool en in beperkte mate andere fossiele brandstoffen als gas en olie, maar op den duur zal dit, net als elders ter wereld, opraken en zullen andere oplossingen moeten worden gevonden, als men vast wil houden aan het hoge energieverbruik.

,,We zijn de tijd van de politieke discussie voorbij'', zegt Carin de Villiers. ,,Nog niet zo lang geleden was kernenergie zo'n beladen onderwerp, waardoor het in sommige landen inderdaad ook meer kostte dan het opleverde. Dat is niet meer zo. We weten nu dat, mits binnen strenge veiligheidsgrenzen, kernenergie niet vervuilend is, in tegenstelling tot centrales die met fossiele brandstof worden gestookt. En de kosten van nucleaire energie zijn sterk gedaald.''

Uitbreiding van kernenergie is een mogelijkheid waaraan nu serieus wordt gewerkt. Eskom, het Zuid-Afrikaanse staatsenergiebedrijf dat eigenaar is van Koeberg, wil de PBMR, te bouwen op hetzelfde terrein als de huidige kerncentrale, nieuw leven inblazen. Steve Lennon, general manager afdeling technologie op het hoofdkantoor van Eskom in Johannesburg, legt uit dat het concept niet nieuw is, maar al in de jaren vijftig door de Duitse wetenschapper Rudolf Schulten werd bedacht. Een gebouwde proefcentrale bleek uitstekend te functioneren en ook in de Verenigde Staten werd met reactoren van het type PBMR geëxperimenteerd. ,,Maar het kwam nooit tot ontwikkeling omdat men jarenlang alleen maar grootschalig dacht'', zegt Lennon, ,,terwijl de PBMR ongeveer 110 megawatt kan produceren. Wij kunnen de centrale nu in clusters leveren, zodat men indien gewenst een hele serie aan elkaar kan schakelen.''

De naam van de reactor – Kiezelbed Modulaire Reactor – is ontleend aan de manier waarop het uranium-235 wordt aangewend. Maar de term kiezel is een beetje misplaatst: de ronde verpakking van het zilverwit metaal, gewonnen in Zuid-Afrika zelf, heeft de grootte van een tennisbal. 440.000 van zulke `kiezels' gaan in de reactor en de nucleaire reactie leidt tot de gewenste energie. Door de compacte omvang kan de temperatuur in de reactor nooit boven een kritieke waarde oplopen, aldus de kernfysicus, een meltdown of een ander ongeluk is daarom uitgesloten.

Lewis geeft hoog op van de PBMR, waarvan het oude concept door de Zuid-Afrikanen op belangrijke punten is aangepast. Zo gebruikt men geen water maar helium als koelvloeistof. De opslag van het afgewerkte radioactieve materiaal gebeurt in de centrale zelf. De bouw voorziet in berging voor veertig jaar, de levensduur van de reactor, en daarna indien nodig voor nog eens veertig jaar. Een proefcentrale zal, zoals de plannen nu liggen, vanaf 2005 gaan draaien. Lennon verwacht dat de PBMR elektriciteit kan leveren tegen 1,6 dollarcent per kilowattuur.

Eén van de belangrijkste motieven om de PBMR te ontwikkelen is de export. Energie uit conventionele centrales is nu al een belangrijk product dat Zuid-Afrika, dankzij zijn overcapaciteit aan buurlanden verkoopt. Zuid-Afrika is wat dat betreft het powerhouse van Afrika, in beide betekenissen van het Engelse woord: krachtcentrale en leidende natie. Het bruto nationaal inkomen van Zuid-Afrika is met 130 miljard dollar groter dan dat van Egypte, Nigeria en Kenia samen, terwijl 60 procent van alle energie wordt geproduceerd door Zuid-Afrikaanse centrales. Op het gebied van kernenergie is Zuid-Afrika de enige natie op het continent. Behalve Koeberg bestaat er nog een ander succesvol bedrijf, NECSA (South African Nuclear Energy Corporation) dat vorig jaar voor 256 miljoen rand (90 miljoen gulden) aan nucleaire producten exporteerde voor industriële en medische toepassingen. Dit bedrijf, gevestigd in Pelinda, bij Pretoria, is de voormalige vestiging waar tijdens de apartheid aan kernwapens werd gewerkt. In Pelindaba beschikt men over een kleine centrale, Safari-1, van 20 megawatt.

De PBMR moet het paradepaardje van de Zuid-Afrikaanse nucleaire export worden. Vanuit het buitenland is er inmiddels grote belangstelling getoond. British Nuclear Fuel heeft alvast een belang van twintig procent genomen in de haalbaarheidsstudie van PBMR, waarvan de kosten nu zijn geraamd op 450 miljoen rand (157 miljoen gulden). Sue Ion what's in a name van het Britse bedrijf verantwoorde tegenover Eskom de investering als volgt: ,,Als een onderneming die vooraan staat bij onderzoek en ontwikkeling beloven we dat de PBMR grote mogelijkheden heeft.'' Ion verwacht dat de centrale ,,een groot commercieel succes kan worden''. Vorige week besloot ook het Amerikaanse energiebedrijf PECO tot deelname aan PBMR. Volgens de topman van Eskom, Thulani Gcabashe, is het binnenhalen van PECO het bewijs dat het project ,,technisch en commercieel levensvatbaar is en er potentie voor export bestaat''.

Eskom heeft verder een lokale privé-onderneming, Industrial Development Corporation (IDC) in de arm genomen voor de ontwikkeling van de PBMR. Samen nemen ze meer dan 50 procent van de kosten (en de latere baten) voor hun rekening. 10 procent van het belang in PBMR is gereserveerd voor een nog niet nader genoemde `black empowerment' bedrijf.

Aan de vraagzijde hebben volgens minister van openbare ondernemingen Jeff Radebe zes landen Zuid-Afrika serieus benaderd voor de eventuele aankoop van de PBMR, te weten de Verenigde Staten, Groot-Brittannië, China, Japan, Frankrijk en Egypte. Als alles volgens plan verloopt begint in 2001 de bouw van de proefcentrale; commercieel gebruik van de energie uit PBMR zou in 2005 mogelijk moeten zijn. Eskom rekent zich daarna rijk en schat dat men jaarlijks twintig bouwpakketten van de PBMR kan fabriceren en verkopen, waarmee een bedrag is gemoeid van 18 miljard rand (6,3 miljard gulden).

PricewaterhouseCoopers heeft in opdracht van Eskom een feasibility study uitgevoerd waarin staat dat de aanloop naar commercialisering wel eens langer zou kunnen duren en de kosten mogelijk hoger uitvallen, maar de potentie van de PBMR als een lucratief product wordt door het bureau onderschreven.

De milieuorganisatie Earthlife Africa is een heel andere mening toegedaan over kernenergie in het algemeen en PBMR in het bijzonder. Zuid-Afrika zou zich moeten toeleggen op de ontwikkeling van zon- en windenergie, meent de organisatie. Earthlife bestrijdt op haar website (www.earthlife.co.za) niet dat de PBMR door zijn compacte omvang veiliger is, maar wijst er fijntjes op dat 110 megawatt erg weinig is. ,,De relatief lage krachtdichtheid (power density) van een door gas gekoelde reactor en het geringe vermogen zullen de kosten opdrijven.'' Earthlife rekent voor dat de PMBR voor afnemers alleen interessant is als men er tegelijk vijf of tien van koopt.

Voor Zuid-Afrika valt er geen economische winst te behalen aan de verkoop van de PBMR, denkt de milieuorganisatie die de geraamde ontwikkelingskosten sterk in twijfel trekt. ,,PBMR bestaat bij de gratie van staatssubsidie voor kernenergie, als deel van het wapenprogramma van de apartheidsregering. Het programma negeert de negatieve invloed die kernenergie heeft op de menselijke gezondheid en het milieu. Dat zal uiteindelijk veel meer kosten dan het oplevert.''

Earthlife wijst er verder op dat in Duitsland en de Verenigde Staten de PBMR experimenten werden stopgezet ,,wegens zorgen over de veiligheid''. Men zet ook vraagtekens achter de uiteindelijke kostprijs van de elektriciteit die de nieuwe centrale zou opleveren; Steve Lennons 1,6 dollarcent plaatst men tegenover een berekening van het Massachusetts Institute of Technology dat uitkomt op 4,27 dollarcent per kilowattuur.

Lennon zegt in een reactie het ,,helemaal eens'' te zijn met Earthlife op het gebied van zon- en windenergie. Eskom doet uitgebreid onderzoek naar de mogelijkheden en op een aantal plaatsen wordt zonenergie aangewend, zegt Lennon. De Nederlandse regering subsidieert het project in de Oost-Kaap waarbij negentig afgelegen scholen, die niet zijn aangesloten op het elektriciteitsnet, stroom krijgen uit zonnecollectoren. ,,Maar de energieopbrengst voor grotere hoeveelheden is nog veel te laag en de kosten te hoog'', vindt Lennon.

De kernfysicus ontkent dat elders eerdere projecten met PBMR zijn stopgezet vanwege de veiligheid: ,,Daar is mij niets van bekend.'' Ook de kostenberekening van Earthlife spreekt Lennon tegen. ,,Dit project is niet gesubsidieerd, maar wordt opgebracht door eigen kapitaal. Bij eerdere voltooide plannen van Eskom kwamen we uiteindelijk heel dicht bij onze projecties. En verder is het heel simpel: als toch mocht blijken dat de PBMR niet levensvatbaar is, houden we er mee op'', aldus Lennon.

Dat laatste zou jammer zijn voor de kinderen die in de buurt van Koeberg wonen, op veilige afstand weliswaar. Op de open dag is een grote groep jeugdigen tussen de zes en de veertien jaar uit het nabijgelegen township Atlantis afgekomen. Ze hoefden niet voor het vervoer te betalen en krijgen ter plekke een hapje eten, dat is nog eens een leuke besteding van de zaterdag. Is men in Atlantis voor kernenergie? ,,Ja'', roepen de kinderen in koor, ,,want dan krijg je gratis pizza.''