Japan zonder kernenergie?

Paul op den Brouw, NOST Tokyo

Origineel gepubliceerd op de site van Agentschap NL.

Samenvatting

 

Na de kernramp in Fukushima lijkt de toekomst voor meer kernenergie in Japan onzeker. Premier Kan heeft een kerncentrale stil laten leggen en sprak de laatste maanden steeds vaker over het uitfaseren van kernenergie. De regering lijkt hem te volgen met een nieuw energiebeleid.

 

Introductie
De aardbeving en tsunami op 11 maart brachten niet alleen forse schade toe aan de kerncentrale in Fukushima, maar ook aan de ambities van het Japanse kernenergiebeleid. Voor de crisis voorzag kernenergie in 30 procent van de elektriciteitsbehoefte. Tot dan toe was het plan om tegen 2030 het aandeel kernstroom op een niveau van 50 procent te brengen. Dat houdt in dat er aan de reeds aanwezige 54 kernenergiecentrales 14 nieuwe centrales moeten worden toegevoegd.

De publieke zorg en onrust over radioactieve verontreiniging van lucht, water, bodem en voedsel  zette premier Kan aan tot uitspraken over het uitfaseren van kernenergie in Japan. Dat de premier het meende bleek toen hij in mei Chubu Electric Power Co. verzocht de Hamaoka kerncentrale in de prefectuur Shizuoka stil te leggen. Eind juni gaf hij aan dat de koers van Japans energiebeleid het grootste issue van de volgende nationale verkiezing zal worden (1).

Vervolgens publiceerde de overheid in juli een interim rapport, waarin het kabinet aangeeft Japan’s afhankelijkheid van kernenergie te willen verminderen. Daarmee heeft de overheid officieel een verschuiving aangebracht in haar energiebeleid. Tot de aangekondigde maatregelen behoort o.a. een scheiding tussen distributie en opwekking van elektriciteit en beëindiging van de monopoliepositie van de tien elektriciteitbedrijven in Japan. De utiliteitsbedrijven protesteren. Zij denken dat deze scheiding de constante en stabiele stroomvoorziening in gevaar zal brengen.

Verder heeft premier Kan een aantal ideeën gelanceerd om kernenergie in Japan veiliger te maken door een scheiding te maken tussen de promotors en regelgevers van kernenergie. Hij wil dit doen door een nieuw agentschap te creëren onder de verantwoordelijkheid van het milieuministerie of het Cabinet Office. Dit agentschap zal zich gaan bezighouden met de veiligheidsaspecten van kernenergie, terwijl METI (2) verantwoordelijk blijft voor steun aan de ontwikkeling van kernenergie (3). Overigens is Kan er nog niet in geslaagd zijn eigen partij, de  DPJ (4), en de overheid te overtuigen van de juistheid van de ophanging van de nieuwe “watchdog” onder de milieuminister. Aan de zijde van METI zou het Nuclear and Industrial Safety Agency  (NISA) en de Nuclear Safety Commission (NSC) samen gebracht moeten worden in één agentschap. Bovendien zou dit nieuwe agentschap de stralingsmonitoring overnemen, zoals die nu door MEXT (5) worden uitgevoerd. MEXT minister, Yoshiaki Takaki, is daarop tegen. Chief Cabinet Secretary, Yukio Edano, en Deputy Chief Cabinet Secretary, Yoshiti Sengoku, zien de watchdog liever geplaatst bij het Cabinet Office. Kan krijgt tot dusver alleen steun van de minister van staat voor de nucleaire crisis, Goshi Hosono. Hoe dan ook, tegen het einde van dit jaar wil de overheid met richtlijnen komen voor een midden tot lange termijn strategie, waarin de afhankelijkheid van kernenergie minder wordt en het aantal energiebronnen meer divers.

Ook buiten de overheid wordt gediscussieerd over de toekomstige rol van kernenergie in Japan. In augustus stelde de Japanese Trade Union Federation bij monde SG Hiroyuki Nagumo zijn steun aan kernenergie ter discussie. Hij deed dit ondanks steun van de federatie aan de DPJ en de aanwezigheid van bonden van werknemers van elektriciteitbedrijven en kernreactorbouwers onder haar leden. Nagumo wil een principiële discussie over toekomst kernenergie in Japan (6).

Kernenergie in Japan
Ongeveer tien jaar na de atoombommen op Hiroshima en Nagasaki kwam in Japan de toepassing van kernenergie op de overheidsagenda. In 1955 werd de Atomic Energy Basic Law van kracht. Daarop ging in 1970 als eerste de Tsuruga centrale van Japan Atomic Power van start. Door de oliecrisis in 1973 kreeg kernenergie nieuwe steun in de rug. Door de crisis nam de behoefte aan elektriciteit sterk toe. Vermindering van CO2 emissies maakte kernenergie de afgelopen jaren tot een van de belangrijkste beleidscomponenten van Japan’s milieubeleid.

In 2003 bracht Japan zijn eerste Strategic Energy Plan uit. Bij wet moet dit plan elke drie jaar opnieuw worden bekeken op mogelijke aanpassingen. De laatste revisie vond plaats in 2010. De basis van het Japans energiebeleid is: energievoorzieningszekerheid, bescherming van het milieu en efficiënte energievoorziening. In 2010 zijn er twee nieuwe gezichtspunten aan het plan toegevoegd: op energie gebaseerde economische groei en hervorming van de energie infrastructuur. Tegen 2030 wil Japan zijn energievoorziening en energiebehoefte fundamenteel veranderd hebben. Zelf voorzien in energie en het verminderen van de buitenlandse afhankelijkheid spelen daarin een belangrijke rol. Daarnaast zijn de verhoging van de nul-emissie energiebronnen, halvering van de CO2-emissie van de huizensector, handhaving en versterking van energiebesparing van de industrie en een leidende positie in productie van energie gerelateerde producten doelen van het herziene energiebeleid. De doelen voor 2030 beogen een 30 procent CO2 reductie (t.o.v. 1990 niveau).

Uitgaande van de huidige mix van primaire energievoorziening met een totaal aan 522 miljoen toe (7) is het beeld (2007): 13 procent kernenergie, 16 procent LNG, 22 procent kolen, 44 procent olie en 5 procent is afkomstig van renewables. De plannen waren om in 2020 kernenergie op een niveau van 23 procent te brengen door het terugbrengen van het aandeel olie en kolen. In 2030 zou het aandeel kernenergie op 26 procent moeten liggen. In dit scenario zou het totaal aan energievoorziening terug gebracht zijn naar 460 miljoen toe. Naast een 26 procent aandeel van kernenergie zijn de geprojecteerde percentages resp.:  10 procent renewables, 15 procent LNG, 17 procent kolen en 32 procent olie (8).

Om de kernenergie doelen te bereiken was het plan om aanvankelijk negen (2020) en later in totaal veertien nieuwe kerncentrales (2030) te bouwen. De centrales zijn onderdeel van het Japanse streven naar een volledig nucleaire brandstof cyclus op eigen bodem, inclusief de ontwikkeling van “pluthermal”  (9) en snelle kweekreactoren (10).

Brandstofcyclus
Premier Kan heeft niet alleen uitspraken gedaan over het uitfaseren van nucleaire elektriciteitscentrales, maar ook over het Monju-prototype van de snelle kweekreactor en de Rokkasho-opwerkingsfaciliteit van gebruikt uranium. Daarmee komt Japan’s plan voor de ontwikkeling van een eigen, efficiënte brandstofcyclus in gevaar. Al eerder in juli had wetenschapsminister Yoshiaki Takaki op een persbijeenkomst meegedeeld, dat de overheid overwoog de verdere ontwikkeling van de reactor en faciliteit op te schorten. Dit creëerde een storm van kritiek in de prefectuur Fukui, de locatie van reactor en opwerkingsfaciliteit. De Monju kweekreactor en Rokkasho opwerkingsfaciliteit speelden tot nu toe een belangrijke rol in het Japanse kernenergiebeleid gericht op efficiënt energiegebruik door de gehele nucleaire opwekkingscyclus op eigen bodem te ontwikkelen.

Door allerlei ongelukken, waaronder een brand veroorzaakt door het lekken van natrium, moest de Monju reactor in 1995 sluiten. Sinds 1997 is er achttien maal vertraging ontstaan in het opwerkingsproces.  Juni j.l. moest nog een 3,3 ton wegend brandstofwisselingssysteem uit het reactorvat verwijderd worden, omdat het was komen vast komen te zitten. Het plan is nu om Monju volgend jaar oktober op te starten. Desondanks verwachten experts dat Monju nooit realiteit zal worden. In 1967 zei de overheid dat de snelle kweekreactor in 20 jaar gerealiseerd zou worden en in 1970 dat het 30 jaar ging duren.

 

 

De  Nuclear Fuel Cycle van Monju en Rokkasho. De vijf faciliteiten op een terrein van 740 hectare, waar 2450 mensen werkzaam zijn hebben tot nut toe $ 30 miljard aan ontwikkeling gekost.

Wanneer Japan geen nucleaire brandstofcyclus kan opzetten kan het op de langere termijn geen gebruik maken van opgewerkt uranium. Dan zullen de kosten voor kernenergie verder gaan oplopen omdat naast de kosten van de ontwikkeling van de reactor en opwerkingsfaciliteit dan elders de opwerking moet plaatsvinden. Ondertussen is die opwerking elders dan ook een feit. In de jaren zeventig al sloot Japan contracten met Frankrijk en het VK af voor het opwerken van gebruikt uranium. Eind augustus dit jaar zal het vrachtschip de Pacific Grebe vanuit Engeland aankomen in Japan met 30 ton opgewerkt uranium in 76 roestvrij stalen vaten en het restant aan opwerkingsafval. De Pacific Grebe brengt de tweede van elf scheepsladingen naar Japan. In totaal zullen er 900 vaten naar Japan terugkomen. Rokkasho kan maximaal 2880 vaten opslaan en heeft een reservecapaciteit voor nog eens 3000 vaten.

Opslag radioactief afval
Rokkasho is ontworpen voor tijdelijke opslag van gebruikte kernbrandstof en restafval van het opwerkingsproces. Een permanente opslagplaats voor gebruikt uranium zal nog enige tijd op zich laten wachten. Tegen 2017 hoopt de Nuclear Waste Management Organization of Japan een locatie te kunnen identificeren.

Voor 11/3 produceerden Japans 54 kerncentrales 1000 ton aan gebruikte brandstof. Na opwerking zou een dergelijke hoeveelheid in vier jaar tijd Rokkasho’s opslagcapaciteit vullen (volgens Bloomberg News). Een ton aan gebruikte brandstof levert een vat aan afval. In feite is Japans opslagprobleem vergelijkbaar met dat van de VS. Gebruikte brandstof worden zo lang mogelijk in de reactorgebouwen opgeslagen, zodat de beperkte opslagcapaciteit zo lang mogelijk gespaard blijft. Elke drie jaar worden brandstofstaven verwijderd uit de reactor. Deze gebruikte brandstofstaven worden in 13 meter diepe baden  opgeslagen (spent fuel pools). In deze baden circuleert het water om de staven af te koelen en op constante temperatuur te houden. Het water blokkeert bovendien de radioactieve straling. De straling van deze staven is nog steeds twintig maal de dosis die een mens in een uur doodt (volgens NRC USA). Het zal naar verwachting nog zeven jaar duren voordat de spent fuel pools helemaal gevuld zijn.

Daarom bouwt TEPCO een nieuwe opslagfaciliteit in Mutsu (40 km ten noorden van Rokkasho), die Japan vijf jaar extra capaciteit zal leveren. Na twaalf jaar is er dus geen plek meer om gebruikte brandstof op te slaan. Sinds 11 maart heeft TEPCO de bouw van deze faciliteit stop gezet. De kernramp in Fukushima heeft aangetoond dat opslag in spent fuel pools risico’s met zich meebrengt, omdat zij niet zoals reactorvaten een beschermende omhulling hebben (containment vessel). Wegvallen van de koeling leidde tot opwarming en blootstelling van de staven aan lucht. Hierdoor ontstond waterstof en explosies van waterstof en lekte straling uit de baden. De 142 ton aan gebruikte brandstofstaven in  de spent fuel pool van reactor 4 van Fukushima Daiichi zouden blootgesteld aan de lucht direct verbranden en grote hoeveelheden straling emitteren. Na de Fukushima ramp is er dus een sterkere noodzaak ontstaan om gebruikte brandstofstaven te verwijderen uit de spent fuel pools bij de reactoren en elders op het terrein van de centrale op te slaan in lucht gekoelde stalen/ betonnen vaten (11).

Uranium voorziening
Wat er ook gaat gebeuren, Japan heeft de levering van uranium in 2007 veilig gesteld door o.a. met Australië een samenwerkingsovereenkomst te sluiten over vreedzaam gebruik van kernenergie. Australië voorzag ook al voor die tijd Japan van uranium, maar door de snelle opkomst van landen als India en Rusland had Japan nieuwe voorzieningszekerheid nodig. Japan’s tegenprestatie is de levering van kernenergie technologie aan Australië. Japan heeft ook met Kazachstan een dergelijke leverantie overeenkomst gesloten.

 

Bronnen
1. Japan Times, June 29, 2011: http://search.japantimes.co.jp/cgi-bin/nn20110629a4.html.
2. METI = Ministry of Economy, Trade and Industry.
3. Nikkei, Aug. 6, 2011: http://e.nikkei.com/e/ac/TNKS/Nni20110806D06JF004.htm?NS-query=%26quot%3Bnuclear energy%26quot%3B
4. DPJ = Democratic Party of Japan.
5. MEXT = Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology.
6. Japan Times, Aug 6, 2011: http://search.japantimes.co.jp/cgi-bin/nn20110806a7.html.
7. Toe = tonnes of oil equivalents.
8. Dr. Tsutomu Toichi, Senior Managing Director, The Institute of Eenergy Economics, Japan, East Japan Great Earthquake and its implications for Japan’s Energy Policy, April 6, 2011.
9. Pluthermal = Japanse term. Combineert plutonium en thermal. Betreft het gebruik van plutonium brandstof in commerciële thermische kerncentrales (MOX-brandstof). Tegen 2010 was het plan dat 16-18 elektriciteitbedrijven met kerncentrales MOX brandstof zouden gebruiken. In reactor 3 van Fukushima Daiichi werd MOX-brandstof gebruikt.
10. The Strategic Energy Plan of Japan, Meeting global challenges and securing energy futures (Revised in June 2010). METI.
11. Unpopular cargo: radioactive waste shipload coming, Japan Times, Aug. 16, 2011.

Share on FacebookTweet about this on TwitterShare on LinkedInShare on Google+Email this to someonePrint this pagePin on Pinterest
This entry was posted in Energy. Bookmark the permalink.