Framtidens kärnkraft finns bakom hörnet

Skaffa ett eget litet kärnkraftverk, bygg reaktorer där avfallet återanvänds eller slå ihop atomkärnor i stället för att klyva dem. Hallands Affärer har djupdykt i möjligheterna för ny kärnkraft.
– Kärnkraften har absolut en framtid, säger experten Carl Berglöf.

ANNONS
|

– Den kärnkraft vi har efter 2020 är rustad för långtidsdrift, men när det handlar om eventuell ny kärnkraft behövs politisk beslutsamhet, fortsätter han.

Carl Berglöf är doktor i reaktorfysik och expert inom kärnkraft och elnätsteknik hos branschorganisationen Energiföretagen Sverige.

Carl Berglöf tror att kärnkraften kan ha en roll i framtiden även om det i dag inte finns några beslut i Sverige om att bygga nya reaktorer. Senast 2045 ska Sverige inte ha några nettoutsläpp av växthusgaser till atmosfären och kärnkraft är ett fossilfritt energislag. Dock en ändlig resurs eftersom den kräver utvinning av uran. Den radioaktivitet avfallet för med sig är också kontroversiellt.

ANNONS

Kärnkraftens tre spår

Carl Berglöf pratar om tre spår för den teknik Sverige bör använda om landet väljer att skapa förutsättningar för ny kärnkraft.

– Det bästa är att marknaden får styra teknikvalen utifrån lönsamhet. Ny teknik kan dock kräva statligt stöd för forskning. Vi kan antingen fortsätta med storskalig kärnkraft som i dag, men nybyggd och med än mer utvecklade säkerhetssystem. Men där finns det vissa utmaningar där projekt blivit väldiga dyra. Våra medlemmar ser inte att det är aktuellt i dag, men håller dörren öppen för sådana investeringar.

Återanvänder bränslet

Fjärde generationen kärnkraft och små modulära reaktorer är två andra mer eller mindre realistiska alternativ. I den förstnämnda metoden återvinns bränslet om och om igen, vilket även kräver en kemisk anläggning för upparbetning av kärnbränslet.

– Det finns ett fåtal sådana anläggningar i världen, säger Carl Berglöf. Men det är också en väldigt kostsam process och för dyrt för ett litet land som Sverige att bygga på egen hand. Men konceptet är intressant eftersom det finns tänkbara nischtillämpningar som kan vara relevanta för Sverige.

Små modulära reaktorer

Den starkaste utvecklingen handlar om små serietillverkade reaktorer. De placeras där behovet finns och byggs på fabrik vilket håller ner kostnaderna. De kan byggas både konventionellt och enligt fjärde generationens snitt, det vill säga med bränsle som kan återcyklas.

ANNONS

– De små modulära reaktorerna av konventionell typ kan bli verklighet redan före 2030. Det är inget jättestort steg att ta, men det fordras politiska beslut, säger Carl Berglöf.

– Eftersom de är lämpade för att leverera både värme och el öppnas för nya användningsområden, som produktion av vätgas och syntetiska bränslen.

Fusionskraft avlägsen

Fusionskraften är den mest spektakulära typen av civil kärnkraft, men också den svåraste att förverkliga och få kommersiellt gångbar.

– Om generation fyra ligger långt fram i tiden ligger fusionskraften ännu längre bort. Det skulle vara optimistiskt att säga att vi kommer se det i Sverige under detta århundrade, säger Carl Berglöf.

LÄS MER:Elbrist hotar i vinter

LÄS MER:Vad skulle elbrist innebära för er?

Fakta: Tolv reaktorer blev sex

• Sverige har haft tolv kärnkraftsreaktorer i Varberg (Ringhals), Kävlinge (Barsebäck), Oskarshamn (Simpevarp), och Östhammar (Forsmark).

• Barsebäcks två reaktorer lades ner 1999 och 2005.

• I Simpevarp lades en reaktor ned 2015 och en 2017. I dag finns det en kvar - Oskarshamn 3.

• Forsmark har tre reaktorer. Ingen planeras läggas ner.

• Ringhals på Väröhalvön hade fyra reaktorer. Vid årsskiftet 2019/2020 släcktes Ringhals 2. Årsskiftet 2020/2021 läggs Ringhals 1 ner. De två återstående reaktorerna, Ringhals 3 och Ringhals 4, planeras leva vidare tills vidare.

• Därmed har hälften av Sveriges reaktorer avvecklats. Det finns i dag inga beslut om att bygga ny kärnkraft. Den ansökan som Vattenfall lämnade 2012 ligger i dag på is hos Strålsäkerhetsmyndigheten.

Fakta: Fjärde generationens kärnkraft

Frågan om det radioaktiva avfallet är högaktuell eftersom Östhammars kommun sagt ja till att gräva ner avfallet i berggrunden utanför Forsmarks kärnkraftverk. I dag mellanlagras avfallet vid kärnkraftverket i Oskarshamn. Frågan ligger sedan ett par år på regeringens bord. Alla formella underlag är klara för att ett beslut ska kunna fattas.

I den fjärde generationens reaktorer återanvänds kärnbränslet om och om igen utan att det efterlämnar ett långlivat radioaktivt avfall. Avfallet blir i stället en resurs. Forskning pågår bland annat på Chalmers i Göteborg, på KTH i Stockholm och Uppsala universitet.

Atomklyvningen sker i så kallade bridreaktorer som producerar mer klyvbart material än de förbrukar. Det lager av använt uran som redan finns i Sverige skulle kunna räcka för att driva en flotta av bridreaktorer motsvarande dagens kärnkraft i flera tusen år, enligt forskarna.

De konventionella reaktorerna kyls i dag med havsvatten. I bridreaktorerna används i stället natrium, bly eller helium. Smält salt är ett annat alternativ.

Uran är en ändlig resurs. Men bridreaktorerna är inte beroende av uranbrytning eftersom det uran som ombildats till plutonium under kärnklyvningen drygar ut bränslet.

Metoden löser inte avfallsfrågan helt. Men istället för att låta radioaktiviteten klinga av i 100 000 år menar forskarna att det bara krävs upp till 1000 års lagring i urberget.

Bränslecykeln ska dessutom utformas så att det blir ointressant att tillverka vapen. Det görs genom att uran och plutonium blandas ut med andra ämnen.

Fakta: Små modulära reaktorer (SMR)

Dessa reaktorer ska vara ekonomiskt konkurrenskraftiga, kunna massproduceras och vara lätta att transportera.

Minikärnkraftverk finns redan och kan byggas konventionellt eller enligt fjärde generationen. De används för att till exempel driva ubåtar. De kan också förse isolerade orter eller industrier med elektricitet och även värme eftersom det kylvatten som normalt sett går ut i havet fångas upp av en värmeväxlare och tas till vara.

Tanken är att minireaktorerna ska tillverkas enligt standardiserade lösningar, serietillverkas och byggas på löpande band i fabrik. Det sparar pengar och går fortare. Den färdiga reaktorn kan snabbt bli lönsam och därmed finansiera nästa reaktorbygge.

Forskning och utveckling sker bland annat i Kina, Ryssland och USA, men också i Sverige hos det svenska företaget Blykalla. Blykalla har designat reaktorn SEALER-UK. SEALER-reaktorn har ett slutet system där bränslet aldrig behöver bytas. Företaget har nu avslutat en förstudie som finansierats av det brittiska näringsdepartementet.

En liten kärnkraftsreaktor har en effekt från enstaka megawatt till runt 300 megawatt(MW). Det kan jämföras med Ringhals 1 som har en kapacitet på 861 megawatt.

Fakta: Fusionsenergi

Vid konventionell kärnkraft klyvs som bekant atomkärnorna. Det kallas fission. Här handlar det om motsatsen - att slå ihop lätta atomkärnor till tyngre - fusion. Då frigörs energi under extremt höga temperaturer. Vi talar om över 100 miljoner grader och ett extremt högt tryck. Processen kan jämföras med energiproduktionen i solen.

Det går åt stora mängder energi vid denna process, men genererar i gengäld desto mer energi. Dessutom krävs ytterst lite bränsle och det radioaktiva avfallet är litet och kortlivat.

I Frankrike pågår i dag mångmiljardprojektet ITER, där Sverige bidrar genom EU som är den viktigaste finansiären. Även Kina, Japan, Sydkorea, Indien, Ryssland och USA är med. Det svenska kärnteknikbolaget Studsvik deltar också i projektet runt ITER. Driftstart sker först 2035.

Den här metoden är extremt komplicerad och svår att förverkliga. Den befinner sig därför än så länge på forskningsstadiet. Om fusionskraft överhuvud taget blir verklighet så ligger den flera tiotals år framåt i tiden.

ANNONS