The history of mankind is a story of ascent to unprecedented levels of comfort, productivity and consumption, enabled by the increased mastery of the basic reserves and flows of energy. This miraculous trajectory is confronted by the consensus that anthropogenic emissions are harmful and must decrease, requiring de-carbonization of the energy system.
The mature field of indicator-based sustainability assessment provides a rigorous systematic framework to balance the pros and cons of the various existing energy technologies using lifecycle assessments and weighting criteria covering the environment, economy, and society, as the three pillars of sustainability. In such a framework, nuclear power is ranked favorably, but since emphasis is often placed on radioactive wastes and risk aversion, renewables are usually ranked top. However, quantifying the severity of the consequences of nuclear accidents on a rough integral cost basis and balancing severity with low core-damage accident probabilities indicates that the average external cost of such accidents is similar to that of modern renewables, and far less than carbon-based energy.
This book formulates the overall goal and associated unprecedented demanding criteria of taming nuclear risks by excluding mechanisms that lead to serious accidents and avoiding extremely long stewardship times as far as possible, by design. It reviews the key design features of nuclear power generation, paving the way for the exploration of radically new combinations of technologies to come up with “revolutionary” or even “exotic” system designs. The book also provides scores for the selected designs and discusses the high potential for far-reaching improvements, with small modular lines of the best versions as being most attractive.
Given the ambition and challenges, the authors call for an urgent increase in funding of at least two orders of magnitude for a broad international civilian “super-Apollo” program on nuclear energy systems. Experience indicates that such investments in fundamental technologies enable otherwise unattainable revolutionary innovations with massive beneficial spillovers to the private sector and the public for the next generations.
De geschiedenis van de mensheid is een verhaal van opgang naar ongekende niveaus van comfort, productiviteit en consumptie, mogelijk gemaakt door de toegenomen beheersing van de basisreserves en -stromen van energie. Dit wonderbaarlijke traject wordt geconfronteerd met de consensus dat de antropogene emissies schadelijk zijn en moeten afnemen, hetgeen een ontkoling van het energiesysteem vereist.
Het volwassen terrein van de op indicatoren gebaseerde duurzaamheidsevaluatie biedt een rigoureus systematisch kader om de voor- en nadelen van de verschillende bestaande energietechnologieën tegen elkaar af te wegen, waarbij gebruik wordt gemaakt van levenscyclusanalyses en wegingscriteria die betrekking hebben op het milieu, de economie en de samenleving, als de drie pijlers van duurzaamheid. In een dergelijk kader krijgt kernenergie een gunstige plaats, maar aangezien de nadruk vaak wordt gelegd op radioactief afval en risicoaversie, komen hernieuwbare energiebronnen meestal bovenaan de ranglijst te staan. Wanneer echter de ernst van de gevolgen van kernongevallen wordt gekwantificeerd op basis van een ruwe integrale kostenbasis en de ernst wordt afgewogen tegen de waarschijnlijkheid van een ongeval met geringe kernschade, blijkt dat de gemiddelde externe kosten van dergelijke ongevallen vergelijkbaar zijn met die van moderne hernieuwbare energiebronnen, en veel lager dan die van energie uit koolstof.
In dit boek worden het algemene doel en de bijbehorende ongekend veeleisende criteria geformuleerd om nucleaire risico’s te beteugelen door mechanismen die leiden tot ernstige ongevallen uit te sluiten en extreem lange rentmeesterschapstijden zoveel mogelijk te vermijden, door middel van ontwerp. Het geeft een overzicht van de belangrijkste ontwerpkenmerken van de opwekking van kernenergie, waarmee de weg wordt vrijgemaakt voor de verkenning van radicaal nieuwe combinaties van technologieën om te komen tot “revolutionaire” of zelfs “exotische” systeemontwerpen. Het boek geeft ook scores voor de geselecteerde ontwerpen en bespreekt het grote potentieel voor verregaande verbeteringen, waarbij kleine modulaire lijnen van de beste versies als het meest aantrekkelijk worden beschouwd.
Gezien de ambitie en de uitdagingen pleiten de auteurs voor een dringende verhoging van de financiering met ten minste twee ordes van grootte voor een breed internationaal civiel “super-Apollo”-programma inzake kernenergiesystemen. De ervaring leert dat dergelijke investeringen in fundamentele technologieën anders onhaalbare revolutionaire innovaties mogelijk maken met enorme positieve spillovers naar de particuliere sector en het publiek voor de volgende generaties.
