ANEEL, een revolutionaire brandstof op basis van thorium en verrijkt uranium, heeft in de VS een belangrijke test succesvol afgerond. De resultaten tonen ongeziene prestaties en zouden de levensduur van bestaande kernreactoren drastisch kunnen verlengen zonder grote aanpassingen aan installaties.
In het Advanced Test Reactor (ATR) van het Idaho National Laboratory is de nieuwe brandstof ANEEL na meerdere jaren testen tot een opmerkelijk resultaat gekomen. De brandstof, ontwikkeld door Clean Core Thorium Energy (CCTE), behaalde een burn-up van meer dan 60 gigawattdagen per ton uranium (GWd/MTU). Dat is ruim acht keer hoger dan wat conventionele kernbrandstoffen doorgaans halen voordat ze uit de reactor worden gehaald.
Die hoge burn-up is niet alleen een technische mijlpaal. Hoe hoger de burn-up, hoe efficiënter brandstof wordt benut en hoe minder vaak deze vervangen moet worden. Dat vertaalt zich rechtstreeks in lagere operationele kosten en minder radioactief afval.
Hybride aanpak maakt thorium bruikbaar
Thorium staat al jaren bekend als een veelbelovend alternatief voor uranium. Het is wereldwijd ruimer beschikbaar en produceert in theorie minder langlevend radioactief afval. Toch is thorium nooit op grote schaal doorgebroken, vooral omdat het niet direct splijtbaar is en altijd een “starter” nodig heeft, zoals verrijkt uranium.
ANEEL-brandstof probeert precies dat probleem op te lossen door thorium te combineren met hoogverrijkt uranium (HALEU). Hierdoor ontstaat een hybride brandstof die de voordelen van beide materialen benut: de stabiliteit en efficiëntie van thorium én de directe inzetbaarheid van uranium.
Eindelijk geen theorie meer: eerste harde data uit reactorproef
De tests in de ATR zijn niet symbolisch, maar bedoeld om echte reactoromstandigheden na te bootsen. In 2024 werden twaalf brandstofstaafjes in de reactor geplaatst en blootgesteld aan intensieve neutronenfluxen om verschillende verbruiksniveaus te simuleren.
Een deel van de staven bereikte al eerder de doelwaarden van 20 en 40 GWd/MTU. De laatste groep nadert nu de hoogste doelstelling van 60 GWd/MTU. Na bestraling worden de staven onderzocht in gespecialiseerde laboratoria, waar onder meer de structuur van het materiaal en gasvorming in detail worden geanalyseerd.
De eerste resultaten zijn positief: de brandstof behoudt zijn structurele integriteit en vertoont stabiel gedrag onder hoge belasting. Dat is precies wat je wil zien in een kernbrandstof. Het moet niet alleen energie leveren, maar ook mechanisch en chemisch betrouwbaar blijven tijdens gebruik in een reactor.
Geen nieuwe reactoren vereist
De timing van deze ontwikkeling is niet toevallig. Wereldwijd groeit de interesse in kernenergie opnieuw door de stijgende vraag naar elektriciteit en de druk om CO₂-uitstoot te verminderen. Tegelijkertijd kampen veel landen met verouderde reactorvloten.
Wat ANEEL interessant maakt, is dat het niet per se nieuwe reactoren vereist. In plaats daarvan mikt CCTE op “retrofit”-toepassingen: bestaande installaties efficiënter laten werken met nieuwe brandstof. Dat kan een veel snellere route zijn naar schaalbare kernenergie dan het bouwen van nieuwe reactoren, die vaak tien jaar of langer vergen.
Thorium op weg naar commerciële toepassing
De komende fase voor CCTE is een test in een commerciële reactoromgeving. Als ook daar de prestaties overeind blijven, zou ANEEL de deur kunnen openen naar een nieuwe generatie kernbrandstoffen die bestaande infrastructuur hergebruikt in plaats van vervangt.
Of thorium hiermee eindelijk zijn belofte waarmaakt, zal afhangen van die volgende stap. Maar één ding is duidelijk: de klassieke uraniumcyclus krijgt er een serieuze concurrent bij.
