Marokkos nukleare Option: Technologische Zusammenarbeit zwischen Russland und den USA zur Förderung seiner Wasserknappheitslösungen

Beim zweiten Russland-Afrika-Gipfel letzten Monat (27.-28. Juli) in St. Petersburg kam Marokko der nuklearen Zusammenarbeit mit der Russischen Föderation einen Schritt näher, indem es ein Abkommen mit einer Tochtergesellschaft von Rosatom, Russlands staatlichem Atomenergieunternehmen, unterzeichnete. Rosatom hat Rabat aus gutem Grund umworben. Marokko verfügt über etwa 73 % der weltweiten Phosphatgesteinsreserven, die außerdem schätzungsweise 6,9 ​​Millionen Tonnen Uran enthalten, den größten verfügbaren Vorrat in einem Land.

Rabat strebt eine Zusammenarbeit mit Rosatom insbesondere im Bereich der Meerwasserentsalzung an, einem äußerst energieintensiven Prozess, dessen unerschwingliche Stromkosten derzeit seinen breiten Einsatz im Nahen Osten und in Nordafrika verhindern. Da Marokko und der Rest der MENA-Region bereits mit extremer Wasserknappheit zu kämpfen haben, könnte eine erschwingliche, mit marokkanischem Uran betriebene nukleare Entsalzung ein wichtiger Teil der Lösung zur Bereitstellung dringend benötigten Wassers für die Landwirtschaft und den menschlichen Verbrauch sein.

Obwohl Russland bei der Partnerschaft mit Marokko eine vorläufige Führungsrolle übernommen hat, öffnen die jüngsten Fortschritte in der amerikanischen modularen Nukleartechnologie auch die Tür für eine umfassende strategische Partnerschaft mit den Vereinigten Staaten im Bereich der zivilen Nukleartechnologie mit dem Ziel, Wasserknappheit und andere Auswirkungen des Klimawandels anzugehen.

Russlands Rosatom wirbt um Rabat

Am 27. Juli 2023 unterzeichnete das marokkanische Unternehmen für Wasser- und Energielösungen ein Memorandum of Understanding (MoU) mit Rusatom Smart Utilities, einer Tochtergesellschaft des russischen zivilen Atomkraftgiganten Rosatom. Die Vereinbarung zielt darauf ab, die Entwicklung von Wasserentsalzungsanlagen in Marokko unter Verwendung der Technologie von Rosatom zu prüfen, um Wasser für Landwirtschaft, Industrie und den menschlichen Verbrauch bereitzustellen. Weder die Muttergesellschaft noch diese Tochtergesellschaft von Rosatom unterliegen derzeit Sanktionen der USA oder der Europäischen Union. Das am Rande des zweiten Russland-Afrika-Gipfels in St. Petersburg formalisierte MoU treibt die Aktualisierung eines Kooperationsmemorandums aus dem Jahr 2017 voran, das vom marokkanischen Energieministerium mit Rosatom als Teil von Rabats langsamem und vorsichtigem wirtschaftlichem Engagement mit dem Kreml nach König Mohammed unterzeichnet wurde VIs bahnbrechender Besuch in Moskau im Jahr 2016.

Rabat wählte daraufhin den Austragungsort des ersten Russland-Afrika-Gipfels, der 2019 in Sotschi stattfand, um seine Energiekooperation mit Moskau auszubauen. Auf diesem Gipfel schloss die marokkanische MYA Energy einen 2,3-Milliarden-Dollar-Vertrag mit der russischen staatlichen Entwicklungsgesellschaft VEB über den Bau eines petrochemischen Komplexes und einer Ölraffinerie im Norden Marokkos ab. Im Oktober 2022 bekräftigte die russische Regierung ihre nukleare Zusammenarbeit mit Rabat und bereitete damit auf dem zweiten Russland-Afrika-Gipfel vor zwei Wochen den Weg für die neue Absichtserklärung mit der Tochtergesellschaft von Rosatom. Das Abkommen könnte einen Präzedenzfall schaffen, wenn die Kernenergie in das Lösungsportfolio aufgenommen wird, das im Rahmen der 40 Milliarden Dollar schweren nationalen Wasserstrategie Marokkos für den Zeitraum 2020-2050 umgesetzt werden soll. Durch die Etablierung eines Machbarkeitsnachweises in Marokko könnte Russland wasserknappen Ländern in der MENA-Region und den angrenzenden Gebieten südlich der Sahara atomar betriebene Entsalzungslösungen anbieten.

MENAs Lebensmittel-Wasser-Atomkraft-Nexus und russische Technologie

Rosatom verfügt über Erfahrung in der Entwicklung von Entsalzungskomplexen zur Deckung des Kühlbedarfs der von ihm auf der ganzen Welt errichteten Kernkraftwerke, einschließlich des Kernkraftwerks Akkuyu, das das Unternehmen an der südlichen Mittelmeerküste der Türkei baut. Die vier von Rosatom gebauten „Wasser-Wasser“-Reaktoren (WWER) von Akkuyu werden über eine installierte Gesamtleistung von 4.800 Megawatt (MW) verfügen und etwa 10 % des Strombedarfs der Türkei decken können. Zum Zeitpunkt der Grundsteinlegung im Jahr 2015 war das Akkuyu-Werk Russlands erstes MENA-Projekt außerhalb Irans und ein wichtiges Vorzeigeprojekt für den Ausbau des regionalen Marktanteils von Rosatom. Jetzt baut Rosatom auch eine WWER-Anlage mit vier Reaktoren der gleichen Kapazität in Dabaa, Ägypten. Moskau und Kairo unterzeichneten ihr erstes MoU für den Bau der Anlage im Jahr 2015, kurz vor dem Spatenstich von Akkuyu. Rosatom wird Anfang Oktober 2023 die Erstausrüstung des ersten Reaktors in Dabaa installieren.

Durch die aktuellen Aktivitäten von Rosatom in der MENA-Region ist Russland gut aufgestellt, um die regionalen Regierungen bei der Entwicklung einer nuklearbetriebenen Entsalzung zu engagieren, um das durch den Klimawandel bedingte „Trilemma“ des Zusammenhangs zwischen Nahrungsmitteln, Wasser und Energie zu überwinden. Der zunehmend fragile Zustand der Ernährungssicherheit in der MENA-Region, der sich in steigenden Lebensmittelpreisen und Nahrungsmittelknappheit äußert, ist in erster Linie auf die extreme Wasserknappheit in der Region zurückzuführen, die durch den Klimawandel zunehmend verschärft wird. Die heutige Agrarlebensmittelproduktion im Großteil der MENA-Region verbraucht typischerweise 80 % oder mehr der Wasserversorgung. Selbst bei der derzeitigen, unzureichenden Agrar- und Nahrungsmittelproduktion wird das Wasserdefizit Ägyptens auf 30 bis 35 Milliarden Kubikmeter geschätzt, was 60 % der Wassermenge entspricht, die der Nil bereits zur Wasserversorgung des Landes beiträgt. Auch die Türkei, ein wichtiger regionaler Agrarlebensmittelproduzent, ist mit lähmender Wasserknappheit konfrontiert: 97 % der befragten Landwirte berichten, dass sie aufgrund der Auswirkungen des Klimawandels auf ihre Betriebe sinkende Erträge verzeichnen. Die zunehmende Erschöpfung des Grundwasservorkommens in der Türkei hat viele verzweifelte Landwirte dazu veranlasst, illegale Brunnen zu bohren, um Grundwasser zu erschließen, das sich bereits auf einem sehr niedrigen Niveau befindet.

Das Trilemma Marokkos ist ähnlich akut und möglicherweise größer als das Ägyptens oder der Türkei, wenn man bedenkt, dass Rabat versucht, durch eine massive Ausweitung der Agrarlebensmittelproduktion mit höherer Wertschöpfung für den Export mehr seiner Bürger in die Mittelschicht zu drängen. Bis 2020 gelang es Rabats 10-Jahres-Plan Maroc Vert (Grünes Marokko-Plan), den Wert der Agrarexporte des Landes um 117 % auf rund 3,5 Milliarden US-Dollar zu steigern und 342.000 neue Arbeitsplätze zu schaffen. Die Agrarlebensmittelexporte Marokkos stiegen im Jahr 2021 weiter auf 5,97 Milliarden US-Dollar und überstiegen im Jahr 2022 die Marke von 7 Milliarden US-Dollar. Da jedoch die Einnahmen aus dem Export marokkanischer Agrarlebensmittel stark ansteigen, macht der Sektor mittlerweile bis zu 88 % des Wasserverbrauchs des Landes aus. Im Jahr 2015 betrug die Wasserverfügbarkeit Marokkos 645 Kubikmeter pro Kopf und lag damit deutlich unter der internationalen Wasserarmutsgrenze von 1.000 Kubikmetern pro Kopf. Marokko ist auf dem besten Weg, bis 2050 die 500-Kubikmeter-Schwelle der „extremen Wasserknappheit“ zu überschreiten, sofern die Regierung nichts dagegen tut.

Rabats neuer 10-Jahres-Nachfolgeplan, die Grüne Generation 2020–2030, konzentriert sich auf die Widerstandsfähigkeit und Nachhaltigkeit der landwirtschaftlichen Produktion des Landes und setzt dabei in erheblichem Maße auf die Meerwasser-Umkehrosmose-Entsalzungstechnologie (SWRO). SWRO-Entsalzungsanlagen benötigen zehnmal so viel Energie, um die gleiche Wassermenge zu produzieren wie herkömmliche Wasseraufbereitungsanlagen. Um seinen landwirtschaftlichen und industriellen Bedarf zu decken und gleichzeitig eine ausreichende und erschwingliche Wasserversorgung für den menschlichen Verbrauch sicherzustellen, muss Marokko erhebliche neue Investitionen in die kohlenstoffarme Stromerzeugung tätigen.

Water and Energy Solutions, das das MoU mit der Entsalzungstochtergesellschaft von Rosatom unterzeichnet hat, legt seinen besonderen Schwerpunkt weiterhin auf die Entwicklung mobiler Wasserentsalzungsanlagen, um an notleidenden Standorten bedarfsgerecht Frischwasser bereitzustellen. Die massive Infrastruktur für erneuerbare Energien und Entsalzung, die klimafreundliches Wasser für die industrielle Nahrungsmittelproduktion und große städtische Regionen bereitstellen soll, wird nicht den gesamten Wasserbedarf des Landes decken. Um die Lücken zu schließen, entwickelt Water and Energy Solutions modulare Einheiten für den Einsatz in abgelegenen Gebieten oder Regionen mit akuter Wasserknappheit. Der kompakte Charakter der Kernenergieerzeugung könnte für diese Aufgabe sehr gut geeignet sein, und die Verfügbarkeit von im Inland produziertem Uran macht die nukleare Option für Rabat noch attraktiver.

Erschließung des Uranreichtums Marokkos

Geologischen Schätzungen zufolge enthält das Phosphatgestein Marokkos mehr als das Dreifache der 1,9 Millionen Tonnen Uran, die in den weltweit größten Uranerzreserven in Australien vorkommen. Phosphat ist das am vierthäufigsten geförderte Material der Welt und über 90 % des geförderten Phosphats wird für die Herstellung synthetischer Düngemittel verwendet. Marokkos staatlicher Gigant für Phosphatabbau und Düngemittelherstellung, die OCP-Gruppe (Office Chérifien des Phosphates), stellt seit den 1980er Jahren Phosphorsäure her, ein Zwischenprodukt bei der Herstellung von Phosphatdüngern, aus dem Uran gewonnen werden kann. Im Jahr 2020 produzierte OCP 40,7 Millionen Tonnen Phosphat und stellte 7,1 Millionen Tonnen Phosphorsäure her. In den letzten Jahren hat OCP die Rolle untersucht, die die Uranrückgewinnung für die Nachhaltigkeit seines eigenen Betriebs spielen kann, und die Forschungseinrichtungen der Polytechnischen Universität Mohammed VI beauftragt, das Konzept für die kommenden Jahrzehnte aufzuwerten.

Trotz des erneuten Interesses an Uran als Phosphatnebenprodukt ist die Technologie zur Gewinnung von Uran aus Phosphorsäure gut etabliert. In den 1980er Jahren machte die Urangewinnung aus Phosphorsäure 20 % der US-amerikanischen Uranproduktion aus, wurde jedoch eingestellt, als die Uranpreise in den 1990er Jahren ihren Tiefpunkt erreichten. Das in Belgien ansässige Phosphatunternehmen Prayon, das sich im gemeinsamen Besitz von OCP und Wallonie Entreprendre befindet, hat zwischen 1975 und 1999 rund 690 Tonnen Uran aus marokkanischem Phosphatgestein gewonnen.

Der allgemeine Anstieg der Uranpreise hat das Interesse an der Urangewinnung aus Phosphorsäure neu entfacht. Unter Verwendung bereits bewährter Lösungsmittelextraktionstechnologien würden die Urankosten zwischen schätzungsweise 44 und 61 US-Dollar pro Pfund Triuranoctoxid (U3O8; eine Form von Yellowcake und eine der stabilsten Uranverbindungen, die häufig bei Transporten zwischen Mühlen und Raffinerien verwendet wird) liegen. Der Spotpreis für Uran lag am 30. Juni 2023 bei 56,23 US-Dollar pro Pfund, ein Anstieg von 40,33 US-Dollar, ein Anstieg von 39,42 % im Jahresvergleich.

Mit konventioneller Verarbeitungstechnologie liegt die Uranrückgewinnung im Bereich der kommerziellen Machbarkeit. Auf Ionenaustausch basierende Rückgewinnungsverfahren, die derzeit im kommerziellen Maßstab getestet werden, könnten möglicherweise die Rückgewinnungskosten senken. Die Betriebskosten der Pilotanlage des australischen Unternehmens PhosEnergy in den USA liegen nach Angaben des Unternehmens bei niedrigen 20 US-Dollar pro Pfund U3O8. Eine Direktlaugung im kommerziellen Maßstab – die Entfernung des Urans aus dem Phosphatgestein vor der Phosphorsäureproduktion – könnte die Gewinnungskosten noch weiter senken.

Eine Chance für eine strategische Nuklearbeziehung zwischen den USA und Marokko

Die Nutzung erneuerbarer Energiequellen, insbesondere Solar- und Windenergie, zur Lösung des Nahrungsmittel-Wasser-Energie-Trilemmas hängt letztlich von der Fähigkeit der Technologien ab, umsetzbare Lösungen in großem Maßstab und innerhalb eines Zeitrahmens zu liefern, um den unmittelbaren Bedarf zu decken. Mobile Entsalzungsanlagen, die mit modularer Kernenergieerzeugung betrieben werden, könnten leichter einsetzbare Lösungen bieten, da die Nahrungsmittel- und Wasserkrise in der MENA-Region aufgrund des Klimawandels immer dringlicher wird.

Während Marokkos Fokus auf mobile Wasserentsalzung zur Bewältigung dieser Situation zu einem Engagement mit dem russischen Rosatom geführt hat, profitiert Rabats Ausrichtung auch von einer Synergie mit Washingtons aktuellen Bemühungen, US-Fähigkeiten in der Kernenergietechnologie der Generation IV durch die Entwicklung und Produktion mobiler Mikroreaktoren zu entwickeln . Das Programm der US-Regierung zur Entwicklung eines Prototyps eines mobilen Mikroreaktors heißt Project Pele und wird vom Strategic Capabilities Office (SCO) des Verteidigungsministeriums geleitet. Der mobile 1-5-MW-Mikroreaktor des SCO wird voraussichtlich im Jahr 2024 im Idaho National Laboratory den Testbetrieb durchlaufen. Das Projekt Pele ist eine gesamtstaatliche Initiative unter Beteiligung des US-Energieministeriums (DOE), der Nuclear Regulatory Commission, des US Army Corps of Engineers, der National Aeronautics and Space Administration (NASA) und der National Nuclear Security Administration und zielt darauf ab, „die Energieresilienz zu verbessern“. und Reduzierung der Kohlenstoffemissionen“ für die US-Streitkräfte und dienen auch als „Wegbereiter für die kommerzielle Einführung“.

Während der Prototyp des Pele-Reaktors derzeit nur in den Vereinigten Staaten unter der Sicherheitsaufsicht des DOE vorgeführt werden darf, wird das Verteidigungsministerium zu einem späteren Zeitpunkt über den Übergang der Technologie und ihre kommerzielle Nutzung in der Privatindustrie entscheiden. Da die Auswirkungen des Klimawandels auf die Sicherheit immer deutlicher werden, sollte Washington Rabats zukunftsorientierte Haltung bei der Suche nach Lösungen für die Wasserknappheit nutzen. Da die nukleare Option bereits Teil des marokkanischen Portfolios möglicher Lösungen zur Bewältigung des Nahrungsmittel-Wasser-Energie-Trilemmas ist, sollte das Weiße Haus darüber nachdenken, wie es Rabat als Interessenvertreter in die Verbreitung der mobilen Kernkrafttechnologie der Generation IV der Vereinigten Staaten einbeziehen kann.

Professor Michaël Tanchum ist ein nicht ansässiger Wissenschaftler im Wirtschafts- und Energieprogramm des Middle East Institute. Er lehrt an der Universidad de Navarra und ist Senior Fellow am Österreichischen Institut für Europa- und Sicherheitspolitik (AIES). Sie können ihm auf Twitter @michaeltanchum folgen. Die Autorin möchte Vicky Andarcia für ihre Forschungsunterstützung danken.

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