Varen op kernenergie | Maritiem Nederland
Nieuws
De 'Rossiya', nucleaire ijsbreker van de Arktika-klasse

Varen op kernenergie



Jan van den Berg | zondag 17 december 2006

Nucleaire voortstuwing heeft voor civiele schepen nauwelijks opgang gemaakt. Er zijn alleen nog Russische nucleaire schepen in de vaart.

In de jaren vijftig en zestig leek kernenergie de toekomst te hebben. Er kwamen kerncentrales voor elektriciteitsopwekking en ingenieurs achtten nucleaire energie ook geschikt om schepen, raketten en vliegtuigen voort te stuwen. Met de laatste twee toepassingen is het nooit wat geworden. In de scheepvaart is kernenergie wel toegepast, zij het veel beperkter dan men een halve eeuw geleden verwachtte.

 

Nucleaire voortstuwing is door de jaren heen toegepast in ruim vijfhonderd onderzeeboten van de Amerikaanse, Russische, Franse, Britse en Chinese marine. Daarnaast hebben de eerstgenoemde drie marines 25 nucleaire vliegdekschepen, kruisers en een communicatieschip laten bouwen. Op dit moment zijn hiervan nog elf vliegdekschepen en een kruiser in de vaart. De nucleaire koopvaardijvloot steekt hier, met negen ijsbrekers, drie vrachtschepen en een onderzoeksschip, magertjes bij af.

 

Lang op zee

De Amerikaanse onderzeeboot ‘Nautilus’ die in 1954 van stapel liep, was het allereerste nucleaire schip. Vijf jaar later namen de Russen het eerste nucleaire oppervlakteschip ter wereld in gebruik, de ijsbreker ‘Lenin’. Voor ijsbrekers is nucleaire energie praktisch, omdat ze doorgaans lang op zee zijn en op grote afstand van havens opereren. Het breken van ijs gebeurt op lage snelheid, waardoor het schip niet snel naar een haven kan om brandstof in te nemen.

 

Na drie jaar varen had de Lenin nieuwe brandstofelementen nodig, voor de kernreactor aan boord. Het schip had voldoende andere voorraden aan boord om zeven tot acht maanden op zee te kunnen blijven. Het is dan ook begrijpelijk dat de Russen meer nucleaire ijsbrekers hebben gebouwd, ook al duurde het tot 1975 voordat het volgende schip van stapel liep.

 

De Lenin is gevolgd door vijf ijsbrekers van de Arktika-klasse en twee van de Tajmir-klasse. Voor het eind van dit jaar komt de Arktika-ijsbreker 50 ‘Let Pobedy’ in dienst. De Russische ijsbrekers doen nog steeds dienst. Niet alleen om vaarroutes in stand te houden, maar soms ook als cruiseschip. Zo vaart ijsbreker ‘Yamal’ sinds 1993 met toeristen naar de Noordpool. Voor rederij Murmansk Shipping Company is dit een aantrekkelijke bron van extra inkomsten. De reis die tussen 26 juni en 19 juli plaatshad, kostte zo'n 17.000 euro per persoon.

 

Probleemloos is de inzet van de ijsbrekers niet geweest. De Lenin heeft tweemaal te kampen gehad met een ernstig ongeluk. In 1965 kwam tijdens het plaatsen van nieuwe brandstof, door een fout van de operators, een van de kernreactoren even zonder koelwater te staan. Hierdoor raakten de brandstofelementen beschadigd. Ze zijn verwijderd en in een speciaal voor dit doel gebouwd vat opgeslagen. Twee jaar later is dit tot zinken gebracht in de Tsivolki Baai in de Nova Zembla-archipel.

 

In hetzelfde jaar begaf het koelsysteem van de Lenin het. De schade was zo groot dat men besloot nieuwe reactoren en een nieuw koelsysteem te plaatsen. Het oude compartiment met reactoren, generatoren en pompen werd in zijn geheel eveneens gedumpt in de Tsivolki Baai. De brandstofelementen gingen naar het vrachtschip ‘Lepse’.

 

Hoge kosten

De Amerikanen brachten met de ‘Savannah’ in 1962 het eerste nucleaire vrachtschip in de vaart, een schip met fraaie lijnen. Het voer voor American Export Isbrandtsen Lines. Een commercieel succes werd het schip niet, maar dat was ook niet het belangrijkste doel. Men wilde allereerst aantonen dat het mogelijk was om een nucleair aangedreven schip in een commerciële omgeving veilig te gebruiken.

 

De bouw van het vrachtschip kostte 47 miljoen dollar, waarvan ruim 28 miljoen voor de voortstuwingsinstallatie en de brandstofelementen. Daar stond tegenover dat het schip zonder vernieuwing van brandstofelementen ruim een half miljoen kilometer kon afleggen met een snelheid van 20 knopen. Deze cijfers wekten de hoop dat nucleaire civiele schepen, vanwege de besparing op conventionele brandstof, een bedrijfseconomisch succes konden worden.

 

Met de Savannah is dit nooit gelukt. Het schip bood ruimte aan honderd passagiers, maar heeft nooit één betalende reiziger vervoerd. Het bleef bij een experiment. De mooie vormgeving had bovendien als nadeel dat de romp weinig efficiënt te beladen viel. Omdat er geen ervaring bestond met dit type schip, was de bemanning eenderde groter dan die van een vergelijkbaar conventioneel vrachtschip. En dan was er nog een speciale organisatie nodig die bezoeken aan (buitenlandse) havens regelde en voor het onderhoud zorgde.

 

Al met al bleken de operationele kosten ongeveer twee miljoen dollar per jaar hoger te liggen dan die voor een gewoon vrachtschip van dezelfde omvang. De reder hoefde deze overigens niet te betalen. Een groot deel van de kosten voor bouw en gebruik van de Savannah zijn gedekt door de U.S. Maritime Administration en de Atomic Energy Commission. In 1972 besloten deze organisaties het schip wegens te hoge kosten uit de vaart te nemen.

 

Tweede leven

Ook Duitsland deed een duit in het zakje. In 1968 kwam de ‘Otto Hahn’ in de vaart, vernoemd naar de Duitse wetenschapper die samen met Lise Meitner de wetenschappelijke ontdekking van kernsplitsing (1938) op zijn naam heeft staan.

 

De Otto Hahn was qua omvang vergelijkbaar met de Savannah, maar zijn snelheid lag met maximaal 16 knopen een stuk lager. Ook dit schip kon er alleen komen met overheidssteun. De federale overheid en vier deelstaten richtten een maatschappij op voor de exploitatie ervan. Euratom, het Europese agentschap voor kernenergie, nam de helft van de kosten van de reactor op zich.

 

Na een serie proefvaarten is de Otto Hahn tussen 1970 en 1979 gebruikt voor vervoer van ijzererts naar Duitse havens. In deze tijd legde het schip zonder noemenswaardige problemen 1,2 miljoen kilometer af. De hoge kosten vormden ook voor de Duitsers reden om de Otto Hahn uiteindelijk aan de kade te leggen.

 

In tegenstelling tot zijn Amerikaanse evenknie, kreeg het schip een tweede leven, nadat de nucleaire voortstuwing was vervangen door een dieselmotor.

 

Japan heeft minder goede ervaringen met zijn nucleaire schip ‘Mutsu’, dat in 1970 door de Ishikawa-jima-Harima Heavy Industries-werf is afgeleverd. Problemen met de voortstuwing, zoals lekkage van het koelsysteem, leidden ertoe dat het schip pas in 1990 inzetbaar was voor onderzoek naar nucleaire voortstuwing op schepen. De Mutsu maakte tussen 1990 en 1992 vier succesvolle vaarten, waarbij veel nuttige gegevens zijn verzameld. Na deze korte carrière is de nucleaire installatie verwijderd.

 

Veiligheid

Het laatste civiele nucleaire schip dat in de vaart kwam, is de Russische ‘Sevmorput’, net als de ijsbrekers eigendom van de Murmansk Shipping Company. Deze rederij nam het schip in 1988 in gebruik. Het vervoert lichters die lading afleveren in afgelegen havens langs de noordkust van Siberië. Aan boord is er capaciteit voor 74 lichters van 300 ton. De Sevmorput kan zich een weg banen door een laag pakijs van één meter dik. De Sevmorput is op dit moment het enige nucleaire vrachtschip dat nog vaart. Dat is niet zo vreemd, want afgezien van ijsbrekers lijkt er weinig reden om voor deze vorm van voortstuwing te kiezen. De kosten van installatie en brandstof wegen tegenwoordig mogelijk op tegen die van een conventionele installatie. Maar de prijs van verwerking van oude brandstofelementen en installaties maakt dat geen enkele reder overweegt een nucleair schip te laten bouwen.

 

Daar komt bij dat de veiligheid een blijvende zorg is. Wat gebeurt er als het schip een aanvaring krijgt of zinkt? Het risico dat er radioactief materiaal vrijkomt is groot. De schade voor mens en milieu zou enorm zijn. Deze angst zou ongetwijfeld leiden tot felle protesten, zoals die nu de kop opsteken zodra vervoer van nucleaire brandstof of afval over zee plaatsheeft. Om deze redenen zal de nucleaire vloot waarschijnlijk beperkt blijven tot het handjevol nucleaire schepen dat op dit moment rondvaart.

 

 

Drijvende kerncentrale

Rusland wil drijvende kerncentrales aanleggen in havens aan de noordkust. Volgend jaar wil men beginnen met de bouw van een platform van 144 meter lang, waar twee kernreactoren en generatoren op komen. De kosten zouden ongeveer 280 miljoen euro bedragen. In 2010 moet deze drijvende centrale operationeel worden. De werf Sevmash bij Archangelsk gaat het platform bouwen.

 

Volgens Seregei Kiriyenko, hoofd van het Russische Federale Atoom Energie Agentschap, is zo’n centrale veilig. “Er komt geen drijvend Tsjernobyl,” zei hij tegen persbureau Itar-Tass. Deze verzekering neemt de vrees dat het platform kan zinken, bijvoorbeeld na aanvaring met een schip of een ijsberg, echter niet weg. Drijvende kerncentrales zijn voor de Russen geen nieuw verschijnsel. Diverse nucleaire onderzeeboten zijn sinds het eind van de Koude Oorlog gebruikt om havenplaatsen van elektriciteit te voorzien.

 

De eerste drijvende kerncentrale is overigens tussen 1968 en 1976 door het Amerikaanse leger gebruikt, in de Panama Kanaal Zone. In een oud Liberty-schip was een kernreactor van 45 megawatt geplaatst.

 

Nucleair afval
Al met al zijn ongeveer tweehonderd Russische nucleaire schepen uit de vaart genomen. Op een enkele uitzondering na zijn deze onderzeeboten na afloop van de Koude Oorlog opgelegd. Hiertoe behoort ook ijsbreker Lenin, die al sinds 1988 niet meer vaart. De reactoren zijn niet uit het schip verwijderd, maar de nucleaire brandstof wel.

 

Er zijn nog ongeveer 75 onderzeeërs, waarvan kernreactoren en/of brandstof niet zijn verwijderd. Deze liggen verspreid over havens langs de Noordelijke IJszee en de Stille Oceaan. Veel schepen zijn in slechte staat, na minimaal tien jaar zonder onderhoud. Dit verhoogt het risico van slepen naar een haven voor ontmanteling.

 

Het grootste risico vormt het vrachtschip Lepse, dat sinds 1990 vlak buiten Moermansk ligt. In het ruim staan twee tanks vol met brandstofelementen, afkomstig van reactoren aan boord van de Lenin en andere schepen. De elementen uit de Lenin zijn beschadigd geraakt bij een ongeluk, waardoor ze niet volgens standaardmethoden uit de tanks te verwijderen zijn. Hoe de lading wel veilig ontmanteld kan worden, is nog steeds onderwerp van studie.

 

Westerse landen steunen Rusland financieel om nucleaire brandstof en installaties van schepen te verwijderen en op een veilige manier te verwerken. Na ineenstorting van de Sovjet-Unie was hiervoor weinig of geen geld beschikbaar. Het opruimen van de lading van de Lepse kost naar schatting 30 miljoen euro. Een bedrag dat voornamelijk voor rekening van westerse landen zal komen.

Aanmelden nieuwsbrief

Meld je nu aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van Maritiem Nederland.

Abonneer je nu!

Bestel nu GRATIS 2 proefnummers

Bent u nog niet bekend met Maritiem Nederland? Vraag dan hier uw proefabonnement aan!

Bestel nu GRATIS 2 proefnummers

Word ook abonnee!

Neem nu een abonnement en ontvang elke maand hèt vakblad voor de maritieme sector op de deurmat.

Sluit nu een abonnement af

Partners Maritiem Nederland