Dit is de ‘eeuwigdurende’ Finse oplossing voor hoog radioactief kernafval

Splijtstof Al vijftien jaar wordt op het Finse eiland Olkiluoto gewerkt aan een opslagplaats voor hoog radioactief kernafval. Daarmee denkt Finland een van de grootste problemen van nucleaire energieopwekking definitief te hebben opgelost.

Op bijna 500 meter diepte bevindt zich de ‘canister handling area‘ van Onkalo. Hier komen straks de verpakte brandstofstaven binnen die daarna door robots naar de opslagtunnel worden gebracht.
Op bijna 500 meter diepte bevindt zich de ‘canister handling area‘ van Onkalo. Hier komen straks de verpakte brandstofstaven binnen die daarna door robots naar de opslagtunnel worden gebracht. Foto Alessandro Rampazzo

Op het eerste oog lijk je een parkeergarage in te rijden, op het terrein van afvalverwerker Posiva. Achter deze roldeur op het eiland Olkiluoto bevindt zich echter geen vloer met parkeervakken, maar een 5,5 kilometer lange, spiraalvormige tunnel, die op 455 meter onder zeeniveau eindigt. Op deze diepte willen de Finnen hun hoog radioactief afval gaan opbergen. Voor de ‘eeuwigheid’.

Onkalo: het klinkt als een ver oord uit een sciencefiction-serie. Met springstof en boorkoppen zijn Finse ingenieurs sinds 2004 bezig met het construeren van de opslag, vernoemd naar het Finse woord voor holte. Via een modderige weg, uitgehakt in de grijze rotsformaties, bereiken medewerkers dagelijks hun werkterrein, op honderden meters diepte.

De uitgraving naast de kerncentrale van Olkiluoto, aan de zuidwest-kust van Finland, moet de eerste opslag worden voor afgedankte splijtstof waarover toekomstige generaties Finnen zich géén zorgen hoeven te maken. Tot nu ligt vrijwel al het afval uit kerncentrales wereldwijd in tijdelijke opslag, waarvoor volgende generaties een nieuwe oplossing moeten zoeken. Onkalo gaat volgens de bouwers minimaal 100.000 jaar mee: lang genoeg om het hoog radioactief afval te laten rijpen tot onschuldige staat.

Het diepste punt

Routineus stuurt Jarno Säippä, een van de projectleiders, zijn terreinwagen de glibberige weg af naar het diepste punt. Als het bezoek zijn bewondering uitspreekt over al dat hak- en breekwerk, reageert hij op de heel bescheiden toon die veel Finnen kenmerkt: „Ach, in het noorden is er een goudmijn die wel twee keer zo diep is.”

Toch wordt Onkalo door de nucleaire wereldgemeenschap met grote interesse gevolgd: kernafval dat tot tienduizend jaar té radioactief blijft, is vaak een sta-in-de-weg bij de besluitvorming voor de aanleg van nieuwe kerncentrales.

Vanaf de jaren 80 zijn de Finnen daarom – ook in internationaal verband met landen als de VS, Zweden en Frankrijk – aan het nadenken over een ‘eeuwigdurende’ oplossing voor dit probleem.

Die is er nu, zegt het Finse Posiva, de uitbater van de opslag. Volgens werknemer en geoloog Johanna Hansen is er decennia gezocht naar een locatie met stabiele rotsformaties én een logische ligging. Het werd Olkiluoto, vlak naast de kerncentrale.

Hansen is een vakidioot. Als ze vertelt over bodemsamenstellingen of testen met de stroming van grondwater, is ze duidelijk in haar element. Ooit ging ze zich vanuit een „Greenpeace-achtige gedachte” als student verdiepen in kernenergie. „Is dit allemaal wel veilig genoeg?” Ze zag al snel veel meer voor- dan nadelen. Nu werkt ze met tientallen collega’s aan de opslagmethode die in Onkalo gebruikt gaat worden, een doorontwikkelde variant van een reeds bestaande Zweedse methode.

Het werkt zo: nadat de afgedankte splijtstofstaven in een tijdelijke opslag tientallen jaren verder worden teruggekoeld, gaan ze in een gietijzeren huls. Deze wordt vervolgens in een koperen buis gestopt. De buis wordt op bijna 500 meter diepte in een rotsschacht geplaatst, die wordt afgevuld met bentoniet-klei, die nagenoeg ondoordringbaar is voor water.

„Als alle verticale uitgravingen gevuld zijn, wordt de horizontale toegangstunnel ook volgestort met bentoniet”, zegt Hansen bij een demonstratietunnel op 420 meter diepte. Het complex wordt afgesloten en vooralsnog op geen enkele wijze gemarkeerd voor toekomstige generaties. Het wordt letterlijk een laatste rustplaats, als het aan de beheerders ligt.

De opslag van kernafval bij Onkalo.

Illustratie NRC

Bentonietklei

Posiva test op dit moment hoe de methode standhoudt als er ook daadwerkelijk iets in de opslagtunnels ligt. De warmte die de splijtstof produceert, wordt gesimuleerd om te onderzoeken wat deze met de omhulsels en de klei doet. Het is een van de vele continue testen: komt er ergens grondwater binnen, hoe reageert de bentonietklei op veranderingen, hoe vergaat het de vele prototypes aan machines die straks op deze diepte het meeste werk zullen doen?

Geoloog Hansen is een oud-gediende bij het project. Nog voordat de Finse politiek in 2001 besloot dat het uitgraven van Onkalo van start mocht gaan, was zij al betrokken bij de voorbereidende onderzoeken. Met de huidige kritiek van de milieubeweging op Onkalo kan ze weinig, zegt ze. De kritiek luidt: je kunt geen eeuwigdurende methode ontwikkelen, want je kent de omstandigheden over 10, 100 of 100.000 jaar niet.

Hansen denkt dat er in Onkalo wel degelijk meer dan genoeg zekerheden zijn. „De toegang ligt ver boven zeeniveau. De natuurlijke eigenschappen van de gebruikte materialen zijn uitputtend bekend, de rotsformatie van Onkalo is bijna 2 miljard jaar oud en al die tijd stabiel. Zelfs na vijf ijstijden is er nauwelijks verandering opgetreden in de delen waar straks wordt opgeslagen.”

Bovendien, zo stelt Hansen, is het afval niet voor altijd levensgevaarlijk maar neemt de dosis straling exponentieel af.

„Als over een paar jaar het eerste afval echt wordt opgeslagen, zijn we daarna nog honderd jaar open. In die tijd staat het onderzoek en de techniek ook niet stil”, zegt Hansen. „Dus er is ook ruim de tijd om de methode nog verder te verfijnen.”

Jarno Säippä, een van de projectleiders bij de bouw van Onkalo.
Foto Alessandro Rampazzo
Geologe Johanna Hansen, een van de oudgedienden bij Onkalo.
Foto Alessandro Rampazzo
Jarno Säippä en Johanna Hansen, allebei werkzaam bij Onkalo.
Foto’s Alessandro Rampazzo

Minder afhankelijk

De Finse politiek besloot begin deze eeuw dat het voor haar energievoorziening minder afhankelijk wil zijn, met name van buurlanden Rusland en Zweden. Het denken daarover stamt al uit de jaren 80, toen de huidige vier reactoren in Olkiluoto en Loviisa, in zuidoost-Finland, net operationeel waren.

Die zijn nog steeds in bedrijf en verzorgen nu 25 tot 30 procent van de Finse energieproductie. Door de bouw van twee nieuwe reactoren met een veel hoger vermogen moet rond 2030 uiteindelijk 50 tot 60 procent van alle energie nucleair worden opgewekt. Dat is extra van belang aangezien Finland de CO2-uitstoot in 2035 wil hebben uitgebannen.

Op Olkiluoto wordt gebouwd aan een derde kernreactor, met 1.600 megawatt capaciteit de grootste van het land. De bouw daarvan is niet bepaald soepel verlopen. Achter de gezellig rood-bruin geschilderde muren van ‘OL3’, in de stijl van de typisch Finse houten huisjes, schuilt een reeks onverwachte constructieproblemen en de daaropvolgende juridische bokswedstrijd tussen de Finse opdrachtgever TVO en de hoofdaannemers, het Duitse Siemens en het Franse Areva.

OL3 had eigenlijk in 2009 al moeten draaien, maar het laden van de eerste brandstofstaven staat pas in het voorjaar van 2020 op de rol. De kosten zijn intussen opgelopen van de geplande 3,2 miljard euro tot ruim 8 miljard bij oplevering.

Een andere nieuwe centrale in het noordelijke Hanhikivi, gebouwd met hulp van het Russische Rosatom, gaat in 2028 open, vier jaar later dan gepland. Hoewel daar voor een beproefd model reactor is gekozen, hebben de Russen moeite om aan alle veiligheidseisen van de Finse toezichthouder STUK te voldoen.

Al die problemen zorgen er overigens niet voor dat de acceptatie van kernenergie afneemt in Finland. Met de klimaatdiscussie van dit moment neemt deze eerder toe. De voorstanders zijn talrijker dan de tegenstanders, zeker in de perifere gebieden rond Olkiluoto en Loviisa, waar de centrales al veertig jaar probleemloos draaien, en voor werk en economische activiteit zorgen.

3,5 miljard euro

Tijdens een werkdag heerst er in Onkalo niet bepaald de stilte die je wellicht op honderden meters diepte zou verwachten: alleen al de luchtverversing maakt een normaal gesprek op veel plekken bijna onmogelijk.

De auto van projectleider Säippä rijdt naar de ruimte waar de afgedankte en ingepakte brandstof straks wordt opgevangen, als die van de begane grond naar beneden wordt gelaten. Het is een imposante ondergrondse kathedraal van tientallen meters hoogte. „Mooi hè, die akoestiek”, glundert Säippä. „ Een paar maanden geleden hebben we nog een operazanger uitgenodigd voor een optreden.”

In deze canister handling area verwerken robotmachines straks de verpakte splijtstof verder, om het uiteindelijk naar de schachten te brengen en af te dekken met bentoniet.

2023: dan moet het 3,5 miljard euro kostende Onkalo het eerste afval uit de naastgelegen kerncentrale Olkiluoto gaan bergen. Er ligt al afval te koelen in een tijdelijke opslag. Ook voor de definitieve opslag is in de omgeving van de centrales veel meer draagvlak dan in de rest van Finland, zo blijkt uit onderzoek. Het nabijgelegen stadje Rauma vaart er bijvoorbeeld economisch wel bij en „bovendien zijn Finnen nu eenmaal praktische mensen”, zegt projectwoordvoerder Pasi Tuohimaa. „We moeten toch iets met dat afval.”

De werkzaamheden rond de daadwerkelijke opslagtunnels zijn op dit moment nog in volle gang. Het ruikt op 450 meter diepte dan ook een beetje naar Nieuwjaarsdag, omdat er nog regelmatig rotsen worden weggeblazen. Dit gebeurt aan het einde van de dag, zodat er nergens nog personeel aanwezig is.

Al dat geweld moet resulteren in ten minste vijf tunnels, met capaciteit voor minimaal 6.000 ton hoog radioactief afval. Met de derde reactor op Olkiluoto volgend jaar in bedrijf, wordt alleen daar al jaarlijks zo’n 80 ton aan hoog radioactief afval geproduceerd. Ook voor afval uit de reactoren van Loviisa wordt plaats gemaakt.

Zowel projectleider Säippä als geoloog Hansen heeft het gevoel dat het echte werk nu pas gaat beginnen. Met de hoofdtunnels en de technische gedeelten gegraven, komt de nadruk steeds meer te liggen op het klaarmaken van de werkelijke opslag. Hansen: „Het voelde heel lang als een groot onderzoek, als een test. Nu gaan we pas écht bouwen.”