science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Hoe u een besluit kunt nemen over de voor- en nadelen van kernenergie

Kunt u niet beslissen? Laat wetenschappers je denken leiden. Krediet:Nucleair Ja alstublieft/Wise International

De Franse president Emmanuel Macron heeft onlangs aangekondigd dat Frankrijk € 1 miljard zal investeren in kernenergie en tegen 2030 meer reactoren zal bouwen om de Europese energiecrisis af te wenden.

Maar zelfs in Frankrijk, waar kernenergie meer dan 70% van de energiemix van het land levert, is de kwestie controversieel.

Het debat is bijzonder gepolariseerd onder degenen die in de buurt van kerncentrales wonen, afhankelijk van of ze al dan niet materieel of symbolisch profiteren van deze nabijheid. Er is ook een constante spanning tussen de pers en de nucleaire sector over berichtgeving over de industrie.

Decennia sinds de bouw van de eerste kerncentrale, wordt het debat nog steeds gehinderd door misverstanden over zowel de voor- als nadelen van deze technologie.

Contrasterende weergaven

Als natuurkundigen zijn we het beiden voornamelijk eens over de wetenschappelijke en technologische basis van het debat, en over elk argument dat gebaseerd is op verifieerbare feiten. Maar onze verschillende gevoeligheden als burgers brengen ons ertoe om elk argument anders te wegen en verschillende conclusies te trekken over kernenergie.

Een van ons (Stefano Panebianco) schat dat de voordelen van deze technologie het een levensvatbare keuze maken voor de toekomst, terwijl de ander (François Graner) schat dat onze inspanningen gericht moeten zijn op een aanzienlijke vermindering van ons energieverbruik.

Door gebruik te maken van onze tegenstrijdige opvattingen op basis van een gedeeld begrip van het wetenschappelijk bewijs, willen we anderen helpen een mening te vormen door de voor- en nadelen van kernenergie op te sommen met behulp van de rigoureuze methoden van ons dagelijks leven als wetenschappers.

Om dit te doen, vroegen we experts uit het hele spectrum, waaronder natuurkundigen, economen, politicologen, antropologen, historici, journalisten en vrijwilligers van ngo's om bij te dragen aan een overzicht van de belangrijkste vragen met betrekking tot kernenergie. De verzamelde werken bieden geen conclusie:we laten het aan de lezers over om hun eigen werk te tekenen.

Dus, hoe moet je een beslissing nemen? Dit zijn de basisprincipes.

Keuzes maken over de toekomst

De fysica die ten grondslag ligt aan de nucleaire productie van elektriciteit is algemeen bekend. Het is eerder de industrialisering van het proces die vragen oproept.

Organisaties voor wetenschappelijk en technologisch onderzoek proberen te anticiperen op toekomstige energiebehoeften en ontwikkelen nieuwe typen kernreactoren ter vervanging van bestaande. Dergelijk onderzoek mag geen voorspelling zijn van toekomstige keuzes van politiek en samenleving. Het is echter een langdurig proces dat vaak tientallen jaren van onderzoek, ontwerp, ontwikkeling en experimenten kost voordat het wordt goedgekeurd, en daarom kunnen de keuzes van onderzoeksrichtingen vandaag enigszins bindend zijn voor de toekomst.

De studie van het ontwerp en de optimalisatie van snelle neutronenkweekreactoren is bijvoorbeeld een al lang bestaand onderzoeksgebied. Hierdoor zou nucleaire brandstof kunnen worden gerecycled, wat de natuurlijke uraniumbronnen zou behouden en het kernafval zou verminderen.

In Frankrijk werden vorige eeuw twee opeenvolgende demonstranten, Phenix en Super-Phenix, gebouwd en geëxploiteerd en een derde, Astrid, was de afgelopen jaren gepland. Al deze projecten zijn echter onderworpen aan opeenvolgende regeringsbeslissingen om door te gaan, te stoppen, te hervatten en recentelijk, in het geval van Astrid, weer te stoppen of op zijn minst uit te stellen. Deze beslissingen werden genomen op basis van economische, ecologische, politieke en strategische criteria.

Hoeveel kost het?

Natuurlijk uranium, dat wordt gebruikt als brandstof in elektriciteitscentrales, is nog steeds een relatief overvloedige hulpbron en draagt ​​nog niet veel bij aan de totale kosten van kernenergie.

De Franse Rekenkamer schat de huidige gemiddelde opwekkingskosten van kernenergie voor een levensduur van 50 jaar op € 60 per megawattuur, wat overeenkomt met zes cent per kilowattuur. Hoewel vergelijkingen met andere elektriciteitsbronnen moeilijk te maken zijn, ligt de zeer variabele openbare verkoopprijs van elektriciteit rond de 15 cent per kilowattuur.

Kostenramingen zijn sterk afhankelijk van hypothesen over de toekomst, waaronder de verlenging van de duur van de energiecentrale, afvalkeuzes en de ontmanteling van reactoren. Hoewel beslissingen vaak worden genomen binnen de kortetermijnvisie van een electoraal mandaat, moet het afvalbeleid rekening houden met de gevolgen op de lange termijn.

Kerncentrale Cruas in Zuid-Frankrijk. Krediet:Jean-Pierre Pertin

Ondertussen is de technische haalbaarheid van ontmanteling nog steeds moeilijk te voorspellen vanwege de verschillende niveaus van begrip van de verschillende reactortypes. Om een ​​kerncentrale in stand te houden of te ontmantelen, is anticipatie nodig in termen van geld, knowhow en energie, en grijpt dus grotendeels de volgende generaties aan.

Kernenergie vereist dus politieke, financiële en geologische stabiliteit op lange termijn.

Is het veilig?

In publieke debatten over veiligheid is een puur technisch onderwerp omgevormd tot een politiek onderwerp.

Radioactiviteit moet in alle stadia van de nucleaire brandstofketen worden gecontroleerd om schadelijke effecten op mens of milieu te voorkomen. Het risico van nucleaire ongevallen, of het nu gaat om natuurrampen, menselijke fouten, verspilling, kwaadwilligheid of oorlog, is de afgelopen decennia aangepakt door aanzienlijke verbeteringen en door ervaringsfeedback van de twee belangrijkste ongevallen in Tsjernobyl en Fukushima. Het blijft echter een grote zorg voor het grote publiek.

Bij het voorkomen van ongevallen zijn veel factoren betrokken, ook de menselijke; de knowhow en motivatie van werknemers zijn afhankelijk van een sterk partnerschap tussen operator en onderaannemers.

Andere milieueffecten tijdens normale operaties zijn de blootstelling van nucleaire werknemers en het publiek aan chemische of thermische emissies:deze laatste wordt problematisch met de opwarming van de aarde, omdat rivierwater dat nodig is om reactoren te laten draaien schaars en warmer wordt.

Speelt kernenergie een rol in de strijd tegen klimaatverandering?

Wat is de toekomst van kernenergie? Wetenschappers kunnen geen voorspellingen doen. In plaats daarvan zijn scenario's handige hulpmiddelen om mogelijke gevolgen en kosten van hypothesen of keuzes te onderzoeken, bijvoorbeeld door de uitstoot van broeikasgassen te verminderen of zelfs de vraag naar energie te verminderen.

Het feit dat kerncentrales geen koolstof uitstoten, tenminste niet tijdens de fase van elektriciteitsproductie (in tegenstelling tot de hele levenscyclus van brandstof en installaties), is een argument om te overwegen in de context van het terugdringen van de wereldwijde emissies.

Kerncentrales leveren ook constant vermogen, wat een nadeel is in termen van aanpassing aan de vraag, maar een voordeel in termen van regelmaat:de ontwikkeling van intermitterende hernieuwbare energiebronnen zoals zon en wind oefenen druk uit op elektriciteitsdistributienetwerken, aangezien deze energieën niet noodzakelijkerwijs altijd beschikbaar tijdens piekuren.

De rol van de politiek

In de praktijk worden mondiale energietransitiescenario's vaak gebruikt om reeds gemaakte keuzes vast te stellen en te onderschrijven.

Wereldwijd zijn de beslissingen die daadwerkelijk zijn genomen sterk afhankelijk van geopolitiek, bijvoorbeeld pogingen om de afhankelijkheid van de invoer van benzine te verminderen, en ook beslissingen om naast het energiebeleid ook militaire kernenergie te ontwikkelen.

Het duale systeem van financiering van civiel en militair onderzoek naast elkaar is alleen gerechtvaardigd als er kernwapens worden ontwikkeld, wat opnieuw een politieke beslissing is.

Waarom het zo moeilijk is om te beslissen

Bij het beslissen wat te denken over kernenergie, is de lijst met argumenten waarmee rekening moet worden gehouden frustrerend lang, en vele zijn aan elkaar gekoppeld. Zo dragen sommige reactoren, geladen met de zogenaamde gemengde uranium- en plutoniumoxidebrandstof, gedeeltelijk bij aan de recycling van sommige nucleaire producten. Het stilleggen ervan zou als neveneffect kunnen hebben dat de huidige afvalopslagen sneller dan verwacht worden gevuld.

Erger nog, beslissingen zijn vaak gebaseerd op speculatieve hypothesen vanwege de moeilijkheidsgraad van voorspelling. Wat buiten kijf staat, is dat elke beslissing die vandaag wordt genomen of niet, toekomstige generaties meer zal beïnvloeden dan de onze.

Dit betekent dat burgers beslissingen niet alleen op basis van wetenschappelijke of technische argumenten moeten laten nemen, maar zelf een besluit moeten nemen, rekening houdend met de politieke en maatschappelijke horizon die ze voor zichzelf en hun kinderen willen.