Etikettarkiv: uran

Urangruvor i perspektiv

Jag lekte lite med Google Maps och tänkte att det jag observerade kunde vara värt ett inlägg. Här är två gruvor, sida vid sida, med samma skala:mcarthur-kiruna

Månlandskapet till vänster är Kirunagruvan och själva stan (som för övrigt ska flyttas för att göra rum för mer gruvdrift) skymtas i övre högra hörnet. Trots utseendet är gruvan huvudsakligen en underjordsgruva. Gruvan till höger är McArthur-gruvan i Kanada. Den ligger mitt i ingenstans och till höger i bilden ser du gruvans flygfält. Klicka för förstoring!

McArthur är en urangruva som innehåller ca 160,000 ton uran med en genomsnittlig malmhalt på 16%(!). Världens årsbehov av uran ligger på cirka 65,000 ton, vilket innebär att den här gruvan ensamt innehåller uppåt tre årsförbrukningar för världens alla kärnkraftverk. Om man skulle använda bridreaktorer för ca 100 gånger bättre utnyttjande av uranet, så skulle McArthurgruvan ensamt ersätta dagens kolkraft i bortåt 50 år.

Gruvan är en underjordsgruva och omfattningen på ytan kommer inte bli mycket större än vad du ser ovan. Här är en genomskärningsbild:

mcarthur-cut

Om vi ska jämföra energi med energi, så kan man istället betrakta nedanstående bild. Bilden till vänster är återigen McArthur-gruvan, men kraftigt utzoomad jämfört med förra bilden. Bilden till höger däremot innefattar några brunkolsdagbrott i Tyskland. Om du klickar på bilden och granskar detaljerna kommer du se att de tyska gruvorna ligger i ett tättbefolkat och intensivt uppodlat område. Ett stenkast (2 mil, i det här fallet) österut från den största gruvan ligger miljonstaden Kölns statskärna. McArthur-gruvan däremot som sagt mitt ute i Kanadas ödemarker och du kan följa vägen som går neråt i mil efter mil utan att stöta på några tecken på ens småstäder.

mcarthur-hambach

Kanada har fler gruvor av god kvalitet och kommer hitta ytterligare. Tvåan Cigar Lake innehåller cirka 100,000 ton uran och har även den mycket högvärdig malm. Prospektet Dawn Lake, exempelvis, har uppåt 30% uranhalt.

Notera att det här inlägget visar på urangruvor med höga malmhalter och underjordsbrytning och jämför detta med dagbrott av brunkol. Den kritiska läsaren kan därmed anklaga mig för cherry-picking, men jag ser det mer som att jag firar fantastiska gruvor och oöverträffat låg footprint tack vare uranets extrema energidensitet och gruvornas kvalitet.

Kolla gärna själv lite i Google Maps (switcha till Google Earth-vyn) på urangruvor av dagbrottstyp med sämre halter, exempelvis Rössing-gruvan i Namibia och Olympic Dam-gruvan i Australien. De har större footprint, men de ligger djupt inne i tämligen obefolkade gul-bruna områden av mycket tveksamt värde. Åter andra fyndigheter utvinns genom lakning direkt i malmkroppen (ISL-teknik) och har ingen footprint att tala om ovan jord.

Jag har satt uranutvinning i ett betydligt bredare perspektiv både här och här och konstaterar att det är att sila mygg och svälja kameler att gnälla på detta sätt att skörda energi. Läs gärna för mer info i frågan!

 

FUD om Ryssland och kärnbränsle

På många olika håll, bland annat i slutet på det här TV-programmet, hävdas att Ukraina är beroende av Ryssland inte bara för gasen, utan även för kärnkraften. Argumentet är att Ukrainas reaktorer är av rysk modell och bara rysktillverkat bränsle fungerar.

Det verkar alltså som att många inte är medvetna om att Westinghouses bränsleproduktionsanläggning i Västerås tillverkar bränslestavar till bland annat dessa ukrainska reaktorer redan idag!

Ett annat argument som framförallt miljöpartiets Fridolin kört hårt med är att vi importerar ryskt uran – han försöker alltså klumpa ihop rysk gas och ryskt uran i samma problembild vad gäller utpressningshot och energi-oberoende. Det är förvisso sant att lite av vårt uran kommer från Ryssland, men Ryssland har bara 5% av världsproduktionen av uran, så bränsletillgången kan inte bli ett problem. Det blir en nejdetkanviinte på Putins kärnbränsle-utpressning!

Förnybart vs ”tillräckligt”

Signaturen Eschaton ställde en mycket bra fråga kring det här med värdet av förnybart-egenskapen, med tanke på att icke-förnybart kommer ta slut så småningom och vårt användande av sådant idag minskar tillgången för våra efterkommande. Det stämmer, men jag menar att det mesta talar för att vi inte bör ta hänsyn till det.

Någon att först fundera på är att exempelvis val-olja är förnybart, men knappast obegränsat, miljövänligt eller ens hållbart. Men kärnkraft då? Inte förnybart, men spelar det någon roll? Kommer våra efterkommande har större nytta av uranet än vi? Med tanke på att vi idag förstör klimatet och dödar miljoner med kolkraft, medan våra barnbarnsbarn kanske har tillgång till fusion eller verkligt extrembilliga solceller, så verkar det både farligt och onödigt att spara uranet till efterlevande i hopp om att de ska ha ännu större nytta av det än vi.

Marknadsperspektivet är också intressant. Om marknaden förutser uranbrist eller att vi har bättre nytta av uranet i framtiden än nu så kommer priset stiga och hålla tillbaka dagens konsumtion. Det normala är dock att marknaden föredrar användning i nuet och mekanismen bakom det är att räntan på bundet kapital minskar värdet av tillgångar. Det finns goda skäl till detta, om vi betraktar historien. Hittills har vi alltid kunnat skapa mer värde om vi satsar idag.

Men alla dessa resonemang görs praktiskt betydelselösa om vi betraktar den helt extrema mängd uran som finns tillgänglig. Av kostnaden att framställa kärnkraftsel utgör natur-uranet bara cirka 2 öre/kWh och man har konstaterat att det finns cirka 100 år av identifierade resurser i den prisklassen. Vi skulle förstås vilja tiofaldiga kärnkraften, och då har vi bara 10 år av reserver. Problem?

Nej, då måste man fundera på vilken urankostnad vi tål. Säg att vi tål cirka 20 öre/kWh, dvs ett tiofaldigat pris. Eftersom kostnaden i gruvdriften skalar omvänt linjärt med malmhalten, så betyder det att vi med 20 öre/kWh kan utnyttja malmhalter på bara en tiondel av dagens. Hur mycket uran finns det om vi tar med all sådan malm i beräkningen? Här har vi ett vetenskapligt resultat från Deffeyes och McGregor som säger att fördelningen av uran i jordskorpan är sådan att en tiondel av malmhalten ökar brytbara resurser med en faktor 300. Vips har vi, trots 10-faldigad kärnkraft, ändå 10*300 = 3000 år av reserver. Då har vi inte räknat med läreffekter som sänker kostnaderna för uranbrytning, framsteg i förbränningen i reaktorerna, förbättrad anrikningsmetodik, brytning på havsbotten eller extrahering av uran ur världshaven.

Vi kan alltså sluta oss till att uranbrist inte kan bli ett problem under överskådlig framtid. Sen kan jag snabbt nämna att breeder-reaktorer kan utnyttja natururanet cirka 100 gånger bättre. En naiv approach ger vid handen att uranet då räcker i 3000*100 = 300,000 år, men detta blir en grov underskattning. Man får tänka på att uranpriset DESSUTOM kan 100-faldigas utan att kWh-kostnaden förändras, dvs vi kan utnyttja malmhalter som är ytterligare 100 gånger sämre, och om vi tar oss friheten att använda Deffeyes resultat igen (som iofs antagligen inte håller fullt ut vid så låga malmhalter) så ökar då reserverna med en faktor 300*300. Då räcker uranet i 300,000*300*300 = 270 miljoner år. Sen kan vi alternativt välja att driva våra reaktorer på torium, som det finns fyra gånger mer av i jordskorpan…

Lite trivia: Granit innehåller 1-20 mg uran per kg. I en breederreaktor ger denna mängd uran cirka 80-1600 MJ energi. Kol, vid förbränning, ger bara cirka 24 MJ/kg.