Tagarchief: kerncentrales

Zijn de Verenigde Staten verslaafd aan Russisch verrijkt uranium?

Ik blogde al eerder over het Megatons-to-MegaWatts-programma. Vanaf 1995 verkocht Rusland 20 duizend afgedankte kernwapens uit de Koude Oorlog aan de VS voor 17 miljard dollar. In augustus 2013 werd de laatste portie Russisch kernwapen uranium naar de VS verscheept.
De VS moeten nu op zoek naar een andere bron van verrijkt uranium, want in de VS wordt jaarlijks minder dan 5 miljoen pound geproduceerd, terwijl er meer dan 40 miljoen pounds verbruikt worden.
De Amerikaanse import van uranium is na 1990 sterk opgelopen tot meer dan 40 miljoen pounds per jaar.

Uranium_imported_into_the_US_1949-2011

De afgedankte Russische kernwapens werden vermengd met onverrijkt uranium om het geschikt te maken voor kerncentrales door het (Russische) staatsbedrijf Techsnabexport (TENEX) in samenwerking met het Amerikaanse (overheidsbedrijf) USEC (United States Enrichment Corporation). In 2011, toen het Megatons to Megawatts-programma bijna afliep werd er een nieuwe overeenkomst getekend, de Transitional Supply Agreement ofwel TSA. De Russische partner TENEX zal na 2015 uranium gaan verrijken voor Amerikaanse kerncentrales, tot ongeveer de helft van de jaarlijkse behoefte.
Echter na 2011 is de wereldwijde vraag naar uranium ingezakt door de ramp in Fukushima en door de overvloed aan schaliegas in Noord-Amerika.

Schermafbeelding 2014-12-23 om 09.01.51

Hoe komt de VS de komende jaren aan verrijkt uranium voor haar kerncentrales?
De afgelopen 20 jaar zijn de VS gewend geraakt aan de constante instroom van kernbrandstof uit Rusland. De VS hoefden 20 jaar lang zelf geen uraniumerts op te graven en te verrijken. Daardoor is de kernenergiesector afhankelijk geworden van buitenlands verrijkt uranium.
De prijs van uranium op de wereldmarkt is erg laag geworden. Bij de huidige uraniumprijs is de winning een verliesgevende activiteit voor 80% van de uraniummijnen, dus ook in de VS. Het Amerikaanse uraniumverrijkingsbedrijf USEC ging dit voorjaar failliet, maar maakte in september (ontdaan van de schuldenlast) een doorstart onder de naam Centrus Energy Corp. Ook Centrus Energy maakt geen winst, maar verlies.

In het licht van de huidige spanningen over de Russische inmenging in Oekraïne kan de VS besluiten om het contract met de Russische uraniumleverancier TENEX op te zeggen. Maar dan moet er op korte termijn een nieuwe uraniumleverancier gevonden worden, die dezelfde kwaliteit en dezelfde hoeveelheden kan leveren als TENEX, dat 33% van de wereldmarkt voor verrijkt uranium in handen heeft.
Binnen de VS zijn er plannen voor een aantal uraniumverrijkingsfabrieken. De Areva Eagle Rock Enrichment Facility project in Idaho kampt met vertraging en uitstel. De verrijkingsfabriek van Urenco in New Mexico wil graag uitbreiden, maar heeft nog lang niet de capaciteit om de gehele VS van verrijkt uranium te voorzien.

Twee maanden geleden op 1 november werd Vadim Mikerin, directeur van TENAM, de Amerikaanse tak van uraniumleverancier TENEX, samen met twee anderen leidinggevenden, gearresteerd op beschuldiging van corruptie en het aannemen van steekpenningen. De arrestaties vonden plaats met medeweten van de Russische autoriteiten. Slechts een enkeling denkt dat er politieke motieven in het spel zijn.
In de Westerse media wordt de Amerikaanse afhankelijkheid van Russisch kernbrandstof doodgezwegen. Daar zitten waarschijnlijk wel politieke motieven achter.

Peak-oil leidt tot peak-uranium

Uraniumwinning wordt steeds duurder
In 2006 verwachtte het IEA dat de mondiale uraniumproduktie in 2020 zou stijgen tot 55 kiloton (het oranje gebied in de grafiek hieronder) wanneer de extractiekosten beperkt worden tot maximaal $40 per kg.


(bron: Energy Watch Group dec. 2006)

Als de mijnbouwbedrijven de extractiekosten laten oplopen tot maximaal $130 per kg. dan kunnen ook de moeilijk winbare uraniumreseves worden geëxploiteerd en is een hogere produktie van 70 kiloton per jaar haalbaar (aangegeven door het gele gebied in het plaatje hierboven). Maar die hogere extractiekosten moeten wel opgebracht worden door de afnemers.
Eind 2006 schommelde de olieprijs rond de $60 per vat.

De prijs, die de afnemers wilden betalen voor uranium, liep het afgelopen decennium snel op van $8 per pound in 2001 naar meer dan $50 per pound vanaf augustus 2006. De hogere extractiekosten kunnen bij die prijzen makkelijk worden terugverdiend.


(bron:Cameco)

De mondiale uraniumproduktie steeg geheel volgens de verwachting van 39 kiloton in 2006 naar 58 kiloton in 2012. Maar omdat er wereldwijd jaarlijks 70 kiloton uranium verbruikt wordt, is er nog altijd een onderproduktie ofwel supply-deficit.

Minder kernenergie betekent minder vraag naar uranium
Momenteel zijn er wereldwijd 435 kernreactors in bedrijf. En wordt er gebouwd aan 71 nieuwe reactors. Je zou verwachten dat de hoeveelheid elektriciteit, die kerncentrales opwekken, nog altijd stijgt.
In 2006 werd er wereldwijd ruim 2800 TeraWattuur (TWh) door kerncentrales opgewekt. Maar in 2013 was dat nog maar 2490 TWh, ofwel 11% minder dan in 2006. (zie grafiek hieronder)

peakkernenergie01

De afname van de hoeveelheid opgewekte kernenergie gaat gepaard met een dalende prijs voor uranium. De prijs voor een pound uranium is in de laatste 3 jaar weer gedaald tot onder de $30. Het wordt erg moeilijk om de stijgende mijnbouwkosten terug te verdienen.

uraniumprijs20112014
(bron:Cameco)

De dalende prijs duidt op een dalende vraag naar uranium. Maar waardoor is de vraag afgenomen?
Enerzijds zal de kernramp in Fukushima en de politieke keuze in Japan en Duitsland om kerncentrales te sluiten leiden tot een lagere vraag en lagere uraniumprijs.
Anderzijds kan de prijs van meer dan $50 per pound uranium te hoog zijn voor een deel van de afnemers.
Toen de prijs van een vat aardolie meer dan $140 bedroeg, trad er ook uitval van de vraag naar aardolie op (demand-destruction). Waarschijnlijk daalt ook de vraag naar uranium omdat het gewoon te duur is geworden.

De winning en zuivering van uranium wordt steeds duurder omdat de rijkste ertsen al in de 20e eeuw zijn verbruikt. Het uraniumerts dat over is, bevat minder uranium en er moet dus veel meer gesteente worden verplaatst en vermalen om dezelfde hoeveelheid splijtbaar uranium te winnen. En dat terwijl door de gestegen olieprijs de brandstof van de mijnbouwmachines en de elektriciteit voor de opwerkingsfabrieken de afgelopen 10 jaar veel duurder is geworden.

Er zit ook uranium opgelost in zeewater. En in principe hebben we de technologie om uranium uit zeewater te winnen. Maar in de praktijk zal uranium uit zeewater te halen zo duur zijn, dat de elektriciteit uit kerncentrales voor de afnemers onbetaalbaar wordt.
Aan het begin van het kernenergie-tijdperk dacht men dat elektriciteit uit kerncentrales zo goedkoop zo zijn, dat het verbruik niet meer gemeten hoefde te worden (“too cheap to meter“, waren de woorden van Lewis Strauss).
Dat is een fabeltje gebleken.
Binnenkort wordt elektriciteit uit kerncentrales te duur om te verkopen (too expensive to market).