Lovande fissionsreaktorer?

Jag gjorde nyss en sammanställning av fusionstekniker och signaturen F4nat1ken ställde en naturlig följdfråga: Vad är lovande när det gäller fissions-reaktortyper? Kanske bör jag göra en liknande sammanställning för fission,  men jag börjar här, kanske lite bakvänt, med ett resonemang om vad ”lovande” kan innebära.

Utmaningarna med fusion är främst tekniska – att överhuvudtaget få nettoenergi. Detta är förstås inget problem för fission, tvärtom. Det har körts massor med forskningsreaktorer och demoreaktorer med olika mer eller mindre exotiska fissionstekniker och alla fungerar. Natriumkylda FBR, gaskylda reaktorer, pebble-bed, MSR och LFTR, blykylda FBR, acceleratorsystem, superkritiska system etc. Dessutom är fissionstekniken så välutforskad och väl förstådd att man kan vara rätt säker på att nya pappersprodukter faktiskt kommer fungera om de byggs.

Fundamentalt är fissionskraft billigt (tänk kolkraftverk utan bränslekostnader), men byråkrati och överdrivna säkerhetskrav skapar enorma merkostnader i väst. En reaktor som i Kina kostar $2/W och byggs på 4-5 år kan i USA kosta mer än $7/W och byggas på 6-7 år. Det en ny reaktortyp skulle behöva tillföra är alltså inte bättre ekonomi/teknik i sig, utan egenskaper som bidrar till att freda den från byråkrati och bryta allmänhetens association till Tjernobyl och Fukushima. Om tekniken i sig är ekonomiskt/tekniskt optimal är ganska oviktigt, utan det viktiga är att den får byggas utan hinder!

Det finns fler mjuka frågor att ta hänsyn till. Förr hade man stor respekt för ingenjörer och deras förmåga att visa vägen till ett bättre samhälle. De demokratiskt valda hade förmåga och auktoritet att sjösätta långvariga, centralstyrda projekt. Det tycks som att ett kulturellt skifte i västerländska demokratier har minskat såväl ingenjörers som folkvaldas auktoritet och anseende betydligt. På gott och ont har samhället blivit mer ”bottom-up” än ”top-down” och allmänheten tenderar att sky stora, dyra projekt medan politiker bara hänger med i mode-svängarna istället för att bygga upp samhället.

Så vad krävs, konkret? Jo, att reaktorn är walk-away safe, dvs att personalen kan slå av strömmen (all ström!) och gå hem på fredagkväll och sen komma tillbaka på måndag och kicka igång igen. Dessutom, fånigt nog, bör reaktorn vara så annorlunda som möjligt, så associationen till olyckorna bryts och tvinga fram en byråkratisk nystart. Dessutom bör reaktorn breeda bränsle, så att man avskaffar oron för uranbrytning och slutförvar. (Ingenjörsmässigt är det nonsens eftersom varken uranbrytning eller slutförvar är signifikanta tekniska/miljömässiga problem, men PR-mässigt är det viktigt att minska mängden anti-argument.) Vidare är det bra om reaktorerna krymper för att göra dem mindre inkompatibla med det ”bottom-up”-paradigm jag talade om förut.

Litenhet är bra, inte bara för att göra projekten mer kulturellt kompatibla, utan även för att få till ”walk-away safe”, iallafall för de flesta reaktortyper. Säg upp till 200 MW. Är reaktorn större blir resteffekt-densiteten i härden så hög att man får härdsmälta om det normala kylmediet försvinner. Litenhet kan möjligen också medverka till att tvinga ner storleken på byråkratin och ökar givetvis möjligheterna till serieproduktion och påföljande kostnadsrationaliseringar.

MSR-reaktorer som LFTR kan vara lämpliga kandidater eftersom de är passivt säkra och såpass annorlunda. Samma gäller Pebble Bed. Även Travelling Wave-reaktorn skulle kunna uppfylla kraven, men känns inte lika självklar. Blykylt kan också duga men natriumkylt kan vi nog glömma med tanke på hur läbbigt natrium är för den som hade kemi i gymnasiet. Superkritiska LWR-reaktorer är kanske det ingenjörsmässigt mest tilltalande just nu (lägre kostnader helt enkelt), men kommer snarare ses som otäckare av allmänheten eftersom det är samma grundteknik med högre tryck och effektivitet.

Det främsta hoppet på kort sikt finns kanske i Kinas Pebble Bed, eftersom de just nu bygger en demoreaktor och time-to-market är viktigt. Jag tror däremot inte på ryssarnas natriumkylda BN-serie, även om det är den mest beprövade breeder-designen i världen. Visst, det är bra för ryssen och eventuellt för andra auktoritära regimer men natriumkylt kommer nog inte lira i västvärlden. Sen hoppas jag på olika SMR-reaktorer (Small Modular Reactor). Det finns dussintals med SMR-initiativ och förhoppningsvis börjar en eller ett par byggas och få fäste.

LFTR är en trevlig dröm, men är ingen kommersiell spelare idag och i avsaknad av demoreaktor (kommersiellt demo alltså, inte bara en forskningsreaktor) är det för tidigt att spekulera om när den kan vara det. Jag tvivlar dock inte på att tekniken fungerar och den ser ut att ha många goda egenskaper. Tyvärr har LFTR en huvudsakligen negativ opinionsbildande effekt, på ungefär samma sätt som solceller och vindkraft. När man drömmer om en ”silver bullet” och tror att dess genomslag bara är en tidsfråga (eller en fråga om att bestämma sig) så motsätter man sig andra alternativ och bevarar på så sätt status quo, dvs kolkraft.

  •  
  •  
  •  
  •  

5 reaktioner på ”Lovande fissionsreaktorer?

  1. Tack!

    Mer ammunition mot vindkraft. Den dödar örnar i ganska stora antal:
    http://goo.gl/I1CAxA

    Av de konsekvensanalyserna jag har läst så tas ofta 5000m2 skog/mark i anspråk per verk enligt Eon. Kan vara värt att räkna på vilken yta som krävs för att ersätta Sveriges kärnkraft med landbaserad vindkraft.

  2. Inledningsvis, tack för en intressant och tankeväckande blogg.

    Därefter vill jag bara instämma i att SMR troligen är framtiden om kärnkraften tillåts få en framtid. Större delen av de problem som nya kärnkraftsprojekt dras med är relaterade till bristande erfarenhet hos alla inblandade även om de flesta är mycket kompetenta. Dels beror det på att vi inte byggt kärnkraftverk i Västeuropa på många år, dels på att reaktorerna tillverkas i serier om några få exemplar och dels för att ekonomerna fått för stor makt och ger egenskaper som har vassa säljargument företräde framför robusta tekniska lösningar. En tillverkningsprocess med en fabrik som tillverkar SMR enligt ett standardiserat förfarande för att sedan transportera ”subassemblies” till själva platsen för kärnkraftverket och där montera ihop komponeneterna kan lösa många av dagens problem. Byggtider torde kortas markant vilket är mycket viktigt för projektets NPV. Samtidigt kan tillståndsprocesser förenklas om hela processen är standardiserad.

    Jag har viss insyn i en rektortillverkares verksamhet via mitt eget yrke och tyvärr är stämningen där inte så munter. Många yngre ingenjörer har slutat de senaste åren för att flytta till branscher med bättre ”drag” i och många luttrade äldre muttrar över den ständigt växande byrokratin. En ingenjör nämnde för ett antal år sedan förhållandet mellan vikten på reaktorn (reaktortank och huvudkomponenterna i kylsystemet) de höll på med och pappersdokumentationens vikt. Jag kommer inte ihåg multipeln exakt men har för mig att den låg runt 2. Han var noga med att poängtera att >90% var mer eller mindre onödig men måste finnas enligt regelverket.

    För att återknyta till inledningen av detta inlägg. Jag hoppas kärnkraften får chansen till en framtid då den har potential att förbättra allas vår tillvaro genom att leverera elkraft till en låg kostnad. Men kommer denna utveckling inte igång relativt snart här i väst får vi nog köpa en kinesisk reaktor om vi ändrar oss längre fram. Det vore enligt mig mycket beklagligt.

    1. Pappersdokumentationens vikt – helt fantastiska proportioner! Tack för dina synpunkter, håller helt med. Skulle iofs vara mycket mer orolig om inte Kina storsatsade, men oavsett vem vi handlar nästa reaktor av vore det väldigt synd om vi lägger ner och tvingas börja om från noll när det att kunna hantera kärnkraft i Sverige.

  3. Bra artikel!

    Jag gillar att du rationellt kalkylerar med allmänhetens irrationalitet. Tråkigt att de är så irrationella, så klart, men nödvändigt att förhålla sig till.

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *