Mindre reaktorer som produceras på löpande band och som är leveransklara två år efter beställningen. Ett svenskt projekt har siktet inställt på framtidens kärnkraftsreaktorer.
– Vi räknar med att komma ner till en halverad byggkostnad, säger Janne Wallenius, professor i reaktorfysik.
Samtidigt som Sverige de senaste sju åren har gått från att ha tio till sex kärnkraftsreaktorer i drift vill EU-kommissionen klassa kärnkraften som klimatmässigt hållbar och riksdagspartierna är splittrade i frågan om att utveckla kärnkraften.
Framtiden handlar dock inte nödvändigtvis om dagens stora reaktorer. Ett svenskt projekt är nu på väg att ta fram en ny variant av reaktorer.
– Målet är att utveckla nästa generations kärnkraft, säger Janne Wallenius, professor i reaktorfysik vid Kungliga Tekniska Högskolan (KTH) och en av grundarna av företaget Blykalla, som tillsammans med bland andra atomkraftsägaren Uniper och forskare på KTH driver projektet.
Serietillverkning i fabrik
Det rör sig om så kallade småskaliga modulära reaktorer (SMR) och det pågår utveckling av olika koncept i länder som USA, Kanada, Ryssland, Storbritannien och Danmark.
– Vissa utvecklar vattenkylda SMR, men om man tittar på hur de ser ut är de inte alls små fysiskt, säger Wallenius.
De svenska reaktorerna kommer endast att vara cirka fem gånger fem meter stora och detta möjliggörs genom att använda smält bly i stället för vatten som kylmedel.
– Fördelen med bly är att du får de mest kompakta reaktorerna och därmed är det mycket lättare och billigare att serietillverka dem i en automatiserad fabrik, säger Janne Wallenius.
Runt 24 månader efter beställning är tanken att reaktorn ska ha lämnat det löpande bandet i fabriken och vara redo att tas i drift. Priset landar på runt två miljarder kronor per enhet, vilket kan jämföras med runt 100 miljarder kronor för en nyproducerad konventionell reaktor, uppger Janne Wallenius.
– Men effekten är 20 gånger mindre, så det krävs 20 små för att ersätta en stor reaktor. Så vi räknar med komma ner till en halverad byggkostnad, säger Janne Wallenius.
Ingen återanvändning
Bränslet kommer att vara anrikat uran, men man kommer inte att återanvända använt kärnbränsle.
– Det går rent tekniskt, men det blir för dyrt. Använt kärnbränsle från dagens reaktorer innehåller för lite användbart material, säger Janne Wallenius.
Förutom att reaktorerna blir kompakta finns det även säkerhetsfördelar med att använda smält bly som kylningsmedel. Bly smälter vid 327 grader, men kärnbränslet kommer att ligga på runt 1 000 grader.
– Bly har en väldigt hög kokpunkt, så risken att kylmedlet skulle koka bort eliminerar man, säger Wallenius.
Reaktorn har ett passivt säkerhetssystem – om något fel uppstår kan den kyla sig själv utan vara beroende av någon extern elförsörjning. Den beräknade livslängden för en reaktor är 25 till 30 år.
– Man kör i 25–30 år utan att byta bränsle med den här reaktorn. Vi kommer även att kunna använda bränslet mer effektivt.
Lagstiftningen – ett stort hinder
Förhoppningen är att de blykylda reaktorerna ska kunna levereras till den kommersiella marknaden från en svensk fabrik i mitten av 2030-talet. I veckan beviljades projektet knappt 100 miljoner kronor i stöd från Energimyndigheten för att bygga en prototypreaktor på OKG:s område i Oskarshamn. Modellen drivs av el, ingen kärnklyvning kommer att äga rum.
– Målet är att ha en demonstrationskärnreaktor i Oskarshamn 2030, säger Wallenius.
Rent hypotetiskt är reaktorn så liten att den skulle kunna placeras där elbehovet är stort, men det är inte tillåtet att bygga ny kärnkraft i Sverige på andra ställen än där de existerande reaktorerna nu finns. Lagstiftningen utgår dessutom från konventionella kärnkraftsreaktorer, inte SMR-koncept.
– Man får inte bygga mer än tio reaktorer i Sverige. Om man har sex i drift nu får man inte bygga fler än fyra nya reaktorer. Så lagstiftningen är ett stort hinder just nu, säger Janne Wallenius.
Läs även: Små kärnreaktorer redo att tas i drift i Polen före decenniets slut
fakta
Blykyld reaktor
Den svenska småskaliga modulära kärnkraftsreaktor (SMR) som är under utveckling går under namnet Sealer (Swedish Advanced Lead Reactor).
Smält bly som håller en temperatur på 420–550 grader används som kylmedel i stället för vatten och anrikat uran används som bränsle.
En stor utmaning för projektet har varit att smält bly är väldigt korrosivt. Vanligt rostfritt stål blir upplöst när en blyreaktor körs med drifttemperatur, men KTH-forskarna har nått ett stort tekniskt genombrott genom att utveckla tre varianter av stål som innehåller aluminium och som är korrosionstoleranta.
Kostnaden för en enhet ligger på 2 miljarder kronor, vilket kan jämföras med cirka 100 miljarder kronor för en stor konventionell reaktor.
Eleffekten ska vara på cirka 55 MW, vilket kan jämföras med cirka 1 000–1 400 MW för dagens konventionella reaktorer.
En reaktor kommer att vara runt 5 gånger 5 meter stor och tanken är att den ska kunna serietillverkas på fabrik.
Livslängden är 25–30 år och då används samma bränsle under hela perioden.
Det använda bränslet kan antingen deponeras direkt ner i ett geologiskt förvar eller så kan det återvinnas. Vid en återvinning av klyvbara ämnen används bränslet 100 gånger mer effektivt och det resterande avfallet behöver slutförvaras i 1 000 år i stället för 100 000 år.
Projektet går under namnet Solstice och är ett samarbete Swedish Modular Reactors, Blykalla AB, Uniper och forskare från KTH.
Projektet har fått knappt 100 miljoner kronor i stöd från Energimyndigheten för att bygga en elektriskt uppvärmd reaktormodell, som inte laddas med kärnbränsle, på OKG:s område i Oskarshamn.
Nästa steg blir att bygga en demonstrationsreaktor och förhoppningen är att en fullskalig kommersiell reaktor kan vara ute på marknaden i mitten av 2030-talet.
Källor: Uniper, Blykalla, KTH
