MÄlet: Bygga "mini-reaktorer" pÄ löpande band

Mindre reaktorer som produceras pÄ löpande band och som Àr leveransklara tvÄ Är efter bestÀllningen. Ett svenskt projekt har siktet instÀllt pÄ framtidens kÀrnkraftsreaktorer.
–Vi rĂ€knar med komma ner till en halverad byggkostnad, sĂ€ger Janne Wallenius, professor i reaktorfysik.

Blykallas SMR Sealer jÀmförd med en konventionell reaktor.

Blykallas SMR Sealer jÀmförd med en konventionell reaktor.

Foto: Anders Humlebo

Ekonomi2022-02-19 08:51

Samtidigt som Sverige de senaste sju Ären har gÄtt frÄn att ha tio till sex kÀrnkraftsreaktorer i drift vill EU-kommissionen klassa kÀrnkraften som klimatmÀssigt hÄllbar och riksdagspartierna Àr splittrade i frÄgan om att utveckla kÀrnkraften.

Framtiden handlar dock inte nödvÀndigtvis om dagens stora reaktorer. Ett svenskt projekt Àr nu pÄ vÀg att ta fram en ny variant av reaktorer.

– MĂ„let Ă€r att utveckla nĂ€sta generations kĂ€rnkraft, sĂ€ger Janne Wallenius, professor i reaktorfysik vid Kungliga Tekniska Högskolan (KTH) och en av grundarna till företaget Blykalla, som tillsammans med bland annat atomkraftsĂ€garen Uniper och forskare pĂ„ KTH driver projektet.

Serietillverkning i fabrik

Det rör sig om sÄ kallade smÄskaliga modulÀra reaktorer (SMR) och det pÄgÄr utveckling av olika koncept i lÀnder som USA, Kanada, Ryssland, Storbritannien och Danmark.

– Vissa utvecklar vattenkylda SMR, men om man tittar pĂ„ hur de ser ut Ă€r de inte alls smĂ„ fysiskt, sĂ€ger Wallenius.

De svenska reaktorerna kommer endast att vara cirka fem gÄnger fem meter stora och detta möjliggörs genom att anvÀnda smÀlt bly i stÀllet för vatten som kylmedel.

– Fördelen med bly Ă€r att du fĂ„r de mest kompakta reaktorerna och dĂ€rmed Ă€r det mycket lĂ€ttare och billigare att serietillverka dem i en automatiserad fabrik, sĂ€ger Janne Wallenius.

Runt 24 mÄnader efter bestÀllning Àr tanken att reaktorn ska ha lÀmnat det löpande bandet i fabriken och vara redo att tas i drift. Prispallen landar pÄ runt tvÄ miljarder kronor per enhet, vilket kan jÀmföras med runt 100 miljarder kronor för en nyproducerad konventionell reaktor, uppger Janne Wallenius.

– Men effekten Ă€r 20 gĂ„nger mindre, sĂ„ det krĂ€vs 20 smĂ„ för att ersĂ€tta en stor reaktor. SĂ„ vi rĂ€knar med att komma ner till en halverad byggkostnad, sĂ€ger Janne Wallenius.

Ingen ÄteranvÀndning

BrÀnslet kommer att vara anrikat uran, men man kommer inte att ÄteranvÀnda anvÀnt kÀrnbrÀnsle.

– Det gĂ„r rent tekniskt, men det blir för dyrt. AnvĂ€nt kĂ€rnbrĂ€nsle frĂ„n dagens reaktorer innehĂ„ller för lite anvĂ€ndbart material, sĂ€ger Janne Wallenius.

Förutom att reaktorerna blir kompakta finns det Ă€ven sĂ€kerhetsfördelar med att anvĂ€nda smĂ€lt bly som kylningsmedel. Bly smĂ€lter vid 327 grader, men kĂ€rnbrĂ€nslet kommer att ligga pĂ„ runt 1 000 grader.

– Bly har en vĂ€ldigt hög kokpunkt, sĂ„ risken att kylmedlet skulle koka bort eliminerar man, sĂ€ger Wallenius.

Reaktorn har ett passivt sĂ€kerhetssystem – om nĂ„got fel uppstĂ„r kan den kyla sig sjĂ€lv utan vara beroende av nĂ„gon extern elförsörjning. Den berĂ€knade livslĂ€ngden för en reaktor Ă€r 25 till 30 Ă„r.

– Man kör i 25–30 Ă„r utan att byta brĂ€nsle med den hĂ€r reaktorn. Vi kommer Ă€ven att kunna anvĂ€nda brĂ€nslet mer effektivt.

Lagstiftningen – ett stort hinder

Förhoppningen Àr att de blykylda reaktorerna ska kunna levereras till den kommersiella marknaden frÄn en svensk fabrik i mitten av 2030-talet. I veckan beviljades projektet knappt 100 miljoner kronor i stöd frÄn Energimyndigheten för att bygga en prototypreaktor pÄ OKG:s omrÄde i Oskarshamn. Modellen drivs av el, ingen kÀrnklyvning kommer att Àga rum.

– MĂ„let Ă€r att ha en demonstrationskĂ€rnreaktor i Oskarshamn 2030, sĂ€ger Wallenius.

Rent hypotetiskt Àr reaktorn sÄ liten att den skulle kunna placeras dÀr elbehovet Àr stort, men det Àr inte tillÄtet att bygga ny kÀrnkraft i Sverige pÄ andra stÀllen Àn dÀr de existerande reaktorerna nu finns. Lagstiftningen utgÄr dessutom frÄn konventionella kÀrnkraftsreaktorer, inte SMR-koncept.

– Man fĂ„r inte bygga mer Ă€n tio reaktorer i Sverige. Om man har sex i drift nu fĂ„r man inte bygga fler Ă€n fyra nya reaktorer. SĂ„ lagstiftningen Ă€r ett stort hinder just nu, sĂ€ger Janne Wallenius.

Fakta: Blykyld reaktor

Den svenska smÄskaliga modulÀra kÀrnkraftsreaktor (SMR) som Àr under utveckling gÄr under namnet Sealer (Swedish Advanced Lead Reactor).

SmĂ€lt bly som hĂ„ller en temperatur pĂ„ 420–550 grader anvĂ€nds som kylmedel i stĂ€llet för vatten och anrikat uran anvĂ€nds som brĂ€nsle.

En stor utmaning för projektet har varit att smÀlt bly Àr vÀldigt korrosivt. Vanligt rostfritt stÄl blir upplöst nÀr en blyreaktor körs med drifttemperatur, men KTH-forskarna har nÄtt ett stort tekniskt genombrott genom att utveckla tre varianter av stÄl som innehÄller aluminium och som Àr korrosionstoleranta.

Kostnaden för en enhet ligger pÄ 2 miljarder kronor, vilket kan jÀmföras med cirka 100 miljarder kronor för en stor konventionell reaktor.

Eleffekten ska vara pĂ„ cirka 55 MW, vilket kan jĂ€mföras med cirka 1 000–1 400 MW för dagens konventionella reaktorer.

En reaktor kommer att vara runt 5 gÄnger 5 meter stor och tanken Àr att den ska kunna serietillverkas pÄ fabrik.

LivslĂ€ngden Ă€r 25–30 Ă„r och dĂ„ anvĂ€nds samma brĂ€nsle under hela perioden.

Det anvĂ€nda brĂ€nslet kan antingen deponeras direkt ner i ett geologiskt förvar eller sĂ„ kan det Ă„tervinnas. Vid en Ă„tervinning av klyvbara Ă€mnen anvĂ€nds brĂ€nslet 100 gĂ„nger mer effektivt och det resterande avfallet behöver slutförvaras i 1 000 Ă„r i stĂ€llet för 100 000 Ă„r.

Projektet gÄr under namnet Solstice och Àr ett samarbete Swedish Modular Reactors, Blykalla AB, Uniper och forskare frÄn KTH.

Projektet har fÄtt knappt 100 miljoner kronor i stöd frÄn Energimyndigheten för att bygga en elektriskt uppvÀrmd reaktormodell, som inte laddas med kÀrnbrÀnsle, pÄ OKG:s omrÄde i Oskarshamn.

NÀsta steg blir att bygga en demonstrationsreaktor och förhoppningen Àr att en fullskalig kommersiell reaktor kan vara ute pÄ marknaden i mitten av 2030-talet.

KĂ€llor: Uniper, Blykalla, KTH


Fakta: KĂ€rnkraftsreaktorer i Sverige

Sverige har sex reaktorer, pÄ tre kÀrnkraftverk, kvar i drift:

Ringhals: Ringhals 3 och Ringhals 4,

Forsmark: Forsmark 1, 2 och 3.

Oskarshamn: Oskarshamn 3.

Tidigare svenska kÀrnreaktorer:

Ringhals 1 stÀngdes av den 31 december 2020, ett Är efter Ringhals 2.

Oskarshamn 1 och 2 stÀngdes 2015 respektive 2017 medan de bÄda reaktorerna i kÀrnkraftverket i BarsebÀck stÀngdes 1999 respektive 2005.

R1, Sveriges första kÀrnreaktor, var en forskningsreaktor i berget under KTH i Stockholm. Startades 1954 och var i bruk till 1970.

Studsvik, nordost om Nyköping, har haft flera forskningsreaktorer i bruk frÄn 1960 till 2005.

Ågestaverket söder om Stockholm var Sveriges första kommersiella kĂ€rnkraftverk. Reaktorn var i bruk frĂ„n 1963 till 1974. Demonteringen började dock först 2020 och vĂ€ntas pĂ„gĂ„ till 2025.

Marvikenverket, pÄ Vikbolandet öster om Norrköping, byggdes pÄ 1960-talet men togs av bland annat sÀkerhetsskÀl aldrig i drift som kÀrnkraftverk. DÀremot kopplades turbinen senare ihop med en oljedriven Ängpanna som fram till anvÀndes 2009 för kortvariga insatser vid hög belastning pÄ elnÀtet.

KĂ€llor: Vattenfall, Uniper och Nationalencyklopedin.

SĂ„ jobbar vi med nyheter  LĂ€s mer hĂ€r!