SCK CEN Mol en CRM Group stimuleren met nucleaire oven circulaire economie in ontmanteling

De Europese Commissie zet het licht definitief op groen voor de Belgische, nucleaire smeltoven voor onderzoek.

Die oven zal een circulaire economie in nucleaire ontmanteling bevorderen, omdat het méér metaal een tweede leven kan bezorgen dan de huidige smeltingstechnieken toelaten.

“De Europese beslissing herbevestigt het maatschappelijke belang van ons project”, klinkt bij het nucleaire onderzoekscentrum SCK CEN en de onderzoeksinstelling Centre de Recherches Métallurgiques (CRM Group).

Even terugspoelen.

De nucleaire smeltoven voor onderzoek – genaamd SMELD – is een project van het nucleaire onderzoekscentrum SCK CEN en de Luikse onderzoeksinstelling Centre de Recherches Métallurgiques (CRM Group).

Beide projectpartners willen de bouw ervan afronden tegen 2026. Na een toezegging van de Belgische regering om 13,5 miljoen euro in dat project te investeren, volgt nu dus ook de Europese zegen.

Thomas Dermine, staatssecretaris voor Relance en Strategische Investeringen benadrukt het belang van deze erkenning: "De goedkeuring van de Europese Commissie voor de nucleaire smeltoven SMELD is een krachtig voorbeeld van hoe België, met Europese steun, een voortrekkersrol speelt in het ontwikkelen van nieuwe technologieën met wereldwijd potentieel. Het SMELD-project illustreert de doelgerichte inzet van middelen om een circulaire economie in ontmanteling te bevorderen, en toont aan dat we met innovatieve benaderingen de ecologische impact van nucleaire ontmanteling kunnen verminderen.

Het is een tastbaar resultaat van ons streven naar duurzaamheid en technologische vooruitgang."

Ook SCK CEN Mol en CRM Group verheugen zich over het nieuws.

“In Europa sloten al meer dan 70 kernreactoren de deuren, naar schatting zullen er in de komende jaren nog tientallen volgen. Hun ontmanteling staat voor de deur. Door materialen maximaal te recycleren en hergebruiken, kunnen we de ecologische voetafdruk van ontmantelen verminderen.

En dat is net het hart van dit project: een streven naar een circulaire economie in ontmanteling”, reageert Guido Mulier, ontmantelingsexpert bij SCK CEN.

Méér recycleren

SCK CEN en Centre de Recherches Métallurgiques (CRM Group) hebben met dit project als doel om méér metaal – komende van een ontmanteling – te kunnen recycleren. Ze mikken op ontmanteld metaal waarvan het radioactiviteitsniveau te hoog ligt om meteen gerecycleerd te worden, maar te laag is om als radioactief afval af te voeren.

“Die categorie vertegenwoordigt aanzienlijke volumes. We geloven dat we met de juiste technieken en installaties dat metaal een tweede leven kunnen geven”, verduidelijkt Joeri Neutjens, CEO bij CRM Group.

Geavanceerde smeltoven SMELD

SMELD moet een upgrade van de gebruikte technologie van huidige, grote smelterijen bewerkstelligen. Die smelterijen weten de hoeveelheid radioactief afval al drastisch te verminderen door bij smelting het gros van de radio-isotopen te vangen en van het metaal te scheiden. Er zijn echter enkele radio-isotopen die met de huidige technieken moeilijk te ‘vangen’ zijn.

“Wij geloven dat er – letterlijk – meer uit te halen valt en ambiëren dat de nieuwe smeltoven ook die resterende radio-isotopen beter zal isoleren. Zo kan er méér metaal gerecycleerd en hergebruikt worden”, vervolgt Joeri Neutjens (CRM Group).

Haalbaarheidsstudie

“Dat is inderdaad de ambitie, maar we moeten eerst de resultaten van ons fundamenteel onderzoek en onze haalbaarheidsstudie afwachten”, temperen beide projectpartners de verwachtingen. Die studies moeten antwoorden bieden op vragen als: ‘Hoe gedragen die radio-isotopen zich voor, tijdens en na het smeltproces?’, ‘Hoe verbeteren we bestaande industriële technieken in functie van onze specifieke vereisten?’ en ‘Is de oven ook geschikt voor materiaal komende van andere nucleaire installaties, waaronder cyclotrons?’.

De oven doorloopt een uitgebreid ontwikkelingstraject waarbij geavanceerde thermodynamische simulaties worden gecombineerd met voorlopige haalbaarheids- en optimalisatietests op laboratoriumschaal. Dit gebeurt eerst bij CRM Group met niet-radioactieve materialen, gevolgd door kleinschalige tests bij SCK CEN met radio-isotopen.

Vervolgens zullen beide projectpartners opschalen naar een reële, geavanceerde verwerkingsoven. Die zullen ze in 2026 opleveren.'

Wat houdt het ontwikkelingsproject juist in?

Geavanceerde thermodynamische simulaties: we maken gebruik van wiskundige modellen en analyses om het gedrag van de oven te simuleren. De bedoeling is om diepgaand inzicht te krijgen in hoe de oven reageert op verschillende omstandigheden, zoals temperatuurschommelingen, drukvariaties, energie-efficiëntie, smeltgedrag…

Kortom, deze simulaties helpen onderzoekers bij het gebruiken en optimaliseren van de thermische en chemische processen die zouden plaatsvinden in de smeltoven.

Voorlopige haalbaarheids- en optimalisatietest: we valideren theoretische inzichten uit de simulaties en verbeteren de prestaties van de oven.

Zo testen we de praktische uitvoerbaarheid van het smeltproces, inclusief de werking van de oven, de materiaalverwerking en de interactie met radioactief metaal. Deze voorlopige tests stellen onderzoekers in staat om potentiële optimalisaties te identificeren en eventuele onverwachte
uitdagingen aan te pakken voordat het systeem volledig operationeel wordt.

Van koude naar warme schaal: het ontwikkelingsproces omvat een systematische benadering, beginnend met simulaties en tests op koude schaal (zonder radio-isotopen) in de labo’s van CRM Group. Zodra de initiële fasen succesvol zijn, gaat het proces verder naar ‘warme tests’ (met radio-isotopen) bij SCK CEN.

Ook daar wordt eerst gewerkt op laboratoriumschaal met tafelmodellen van oven. Is de effectiviteit en veiligheid van de oven gewaarborgd, dan gaan we over tot grootschaligere tests bij SCK CEN.

Economische stimulans

De komst van een geavanceerde verwerkingsoven is een troef waarmee België zich internationaal op de kaart kan zetten.

“Elk land dat de ontmantelingswerken start, heeft baat bij verbeterde recyclagetechnieken. Wij effenen het pad naar die installatie; een industriële partner zal de commerciële uitbating voor zijn rekening nemen. SCK CEN en CRM Group behouden het recht om in die installatie blijvend onderzoek uit te voeren om bestaande, maar ook nieuwe technieken te kunnen optimaliseren”, besluit Guido Mulier (SCK CEN).

SMELD in een notendop

SMELD staat voor State-of-the-art MEtal MElting Limiting waste during D&D. Het project van het nucleaire onderzoekscentrum SCK CEN en de Luikse onderzoeksinstelling CRM Group voorziet in een geavanceerde, nucleaire smeltoven voor onderzoek.

In het kader van het Belgische plan voor Herstel en Veerkracht, gecoördineerd door
staatssecretaris Thomas Dermine, stellen vicepremier Dermagne en minister Tinne Van der Straeten 13,5 miljoen euro ter beschikking voor die infrastructuur. Met die oven stimuleren de projectpartners circulaire economie en creëren ze tegelijk een exportproduct voor Belgische, industriële spelers.

SCK CEN

70 jaar ervaring in nucleair onderzoek en nucleaire technologie SCK CEN Mol behoort tot de grootste onderzoeksinstellingen van België. Meer dan 850 medewerkers zetten zich iedere dag in voor de ontwikkeling van vreedzame toepassingen van radioactiviteit. De onderzoeksactiviteiten van SCK CEN focussen zich op drie grote thema’s: innovatieve nucleaire systemen, het beheer van kernafval en ontmanteling, en een doortastende kankerbestrijding. SCK CEN wordt wereldwijd erkend en deelt zijn kennis door talrijke publicaties en opleidingen, zodat deze pool aan uitzonderlijke competenties behouden wordt.   www.sckcen.be

CRM Group
75 jaar ervaring in metaalonderzoek en -technologie. Innovatie, industriële oplossingen en toekomstvisie zijn de sleutelwoorden van de 270 medewerkers van het Centrum voor Research in de Metallurgie, verspreid over 11 sites. Sinds 1948 begeleidt CRM Group zijn klanten, van het creëren van ideeën tot de implementatie van innovatieve oplossingen. Daarbij beantwoorden ze aan hun industriële uitdagingen, of die nu economisch, maatschappelijk of ecologisch zijn. Naast zijn historische missie in de metallurgie zet de CRM Group zich resoluut in voor zijn kerncompetenties in de productie, producten en toepassingen van duurzame metalen, en in dit project meer bepaald voor de complexe uitdagingen van de nucleaire wereld. Met de samenwerking van zijn leden en partners - kleine, middelgrote en grote ondernemingen - wil de CRM Group aan een betere toekomst bijdragen.  http://www.crmgroup.be/en