China wil 's werelds eerste kernsplijtingreactor bouwen in 2031

China zet belangrijke stappen op weg naar 's werelds eerste kernfusiereactor met de geplande hogetemperatuur-supergeleiderreactor Xinghuo, die in 2031 operationeel moet zijn. De ontwikkeling van deze geavanceerde faciliteit voor het opwekken van kernenergie onderstreept China's ambitie om wereldwijd voorop te lopen op het gebied van geavanceerde energietechnologieën.

Het project bevindt zich in de provincie Jiangxi (foto) en heeft een budget van ongeveer 20 miljard yuan (ruwweg US $2,76 miljard), wat overeenkomt met de kosten die gepaard gaan met de bouw van traditionele kerncentrales. De naam "Xinghuo", wat in het Engels "spark" betekent, weerspiegelt de innovatieve essentie van het project. Als de reactor eenmaal operationeel is, zal hij naar verwachting 100 megawatt continu elektriciteit opwekken, wat ongeveer 10% van de output van een conventionele kerncentrale is.

Wu Rui, voorzitter van de Jiangxi Electronics Group, een staatsbedrijf dat toezicht houdt op het project, gaf onlangs in de media aan dat er op dit moment wordt gezocht naar financiering voor de reactor en dat tastbare ontwikkelingen worden verwacht tegen het einde van het tweede kwartaal van 2025. Hij schetste een tijdlijn voor het project, waarbij hij verklaarde dat het systeemontwerp binnen het jaar zou worden afgerond, met productie en testen van relevante apparatuur gepland van 2026 tot 2027, assemblage en testen van 2028 tot 2029, en de voltooiing van de eerste fase verwacht in 2031.

Ondanks deze plannen bevestigde Wu niet of de reactor op de beoogde datum klaar zou zijn voor energieopwekking. Met name een bezoek in maart van Shi Fayong, de plaatsvervangend algemeen directeur van China Nuclear Industry 23 Construction Co Ltd, benadrukte de voortdurende samenwerking tussen verschillende staatsbedrijven, waarbij de gesprekken gericht waren op de ontwikkeling van de locatie.

In het kader van een overheidsopdracht heeft Jiangxi Electronics een aanbesteding uitgeschreven om een aannemer te vinden voor de milieueffectbeoordeling die nodig is voor de faciliteit, die zal worden gevestigd op het Yaohu Science Island in de hi-tech zone van Nanchang. Dit project wordt gestimuleerd door een samenwerkingsovereenkomst die in november 2023 is gesloten tussen de divisie van Jiangxi Electronics, Lianovation Superconductor, en het CNNC Fusion (Chengdu) Design and Research Institute.

De voorgestelde reactor maakt gebruik van de principes van fusie door magnetische opsluiting, waarbij plasmadeeltjes, in het bijzonder isotopen van waterstof (deuterium en tritium), worden opgesloten in een tokamak, een fusiemachine die eind jaren '50 oorspronkelijk werd bedacht door Sovjetwetenschappers. In dit hybride systeem zullen snelle neutronen echter een wisselwerking aangaan met uranium-238 of thorium-232 om splijting te initiëren, een proces dat naar verluidt haalbaarder is dan pure fusie.

Een belangrijk veiligheidskenmerk is het vertragen van de splijtingsreacties zodra de fusiereacties stoppen, waardoor het risico op een kernsmeltingsscenario wordt verkleind. Desondanks moet het project nog worden goedgekeurd door de Chinese Staatsraad, een cruciale stap die nog steeds niet is voltooid.

China's plannen voor uitbreiding van kernenergie kenden een terugslag nadat de ramp in Fukushima in Japan in 2011 leidde tot opschorting van alle nucleaire projecten in het binnenland vanwege bezorgdheid over de veiligheid. Na Fukushima werd de locatie voor een kerncentrale in Pengze omgebouwd tot een zonne-energiefaciliteit. Meer recentelijk, in augustus 2022, gaf de Staatsraad groen licht voor vijf nieuwe nucleaire projecten, die in totaal 11 reactoren omvatten in verschillende kustprovincies, met een geschatte collectieve investering van ongeveer US$31 miljard.

Duan Xuru, hoofd kernfusiewetenschapper bij CNNC, verklaarde onlangs dat er plannen zijn om zuivere toepassingen van fusie-energie te demonstreren tegen 2045, met de hoop op commercialisering tegen 2050. Hij benadrukte de langdurige betrokkenheid van wetenschappelijke instellingen en staatsbedrijven bij kernfusieonderzoek en wees op de toenemende deelname van particuliere bedrijven en sociaal kapitaal in de afgelopen jaren.

Terwijl entiteiten binnen de sector optimistisch zijn over de tijdlijn voor de fusiecentrale, hebben onderzoekers zoals Xu Chunyang van het China Institute of Nuclear Industry Strategy aangedrongen op een realistische inschatting van de uitdagingen. Xu benadrukte de aanzienlijke kosten die gepaard gaan met onderzoek en ontwikkeling op het gebied van fusie-energie en erkende dat er veel tijd nodig is om de ingewikkelde problemen die gepaard gaan met deze wetenschappelijke initiatieven aan te pakken.