Blykalla vädrar morgonluft

Wallenius såg nöjd ut när han kunde meddela att prototypbygget ska börja år 2024 och automatiserad serieproduktion ska vara igång år 2028. Automatiserad tillverkning både ökar kvaliteten, minskar tillverkningstiden och kostnaderna, kontra traditionella reaktorer.

Energikrisen blir allt djupare, och vi går mot en tuff vinter för såväl privatpersoner som företag. Samtidigt som vi försöker hantera den akuta situationen så är det viktigt att kunna lyfta blicken och planera för hur vi långsiktigt ska återuppbygga ett tryggt, fossilfritt och planerbart energisystem som levererar el till rimliga priser till hela vårt avlånga land.

AV JÖRGEN STÄDJE

Kärnkraften vädrar definitivt morgonluft i Sverige just nu och den som vädrar allra mest är KTH-professorn Janne Wallenius och hans företag Blykalla Reaktorer. Elleverantören NewClear Energy (nuclear!) har gått in för att sälja enbart el från kärnkraft, och har startat ett samarbete med Blykalla i avsikt att stödja denna energiform.

Vid ett videomöte som sponsrats av NewClear Energy fick prof. Wallenius en chans att berätta om utvecklingen, tekniken och läget för den påtänkta fabriken i Oskarshamn där Blykalla Reaktorer avser att serieproducera sina reaktorer, såväl som framtidsutsikterna för SMR i världen, och den viktiga prisutvecklingen.

Prototyper av många sorter

Blykalla är inte på något sätt ensamma i världen om att utveckla småreaktorer och bly är inte heller det enda kylmediet.

bild
Bilden visar några olika typer som ’är under utveckling. Byggen pågår i USA, Ryssland, Kanada, Kina och Sverige. De skiljer sig åt rörande kylning, med smältsalt, natrium, vatten, helium och, just det, bly. Blykylning eliminerar en av de valigaste farorna: ingen vätgas kan produceras, vilket undviker Tjernobylfenomenet. Bilderna ovan är skalenliga. Man ser att SEALER är allra minst (5x5 meter) och därmed väsentligen enklare och snabbare att tillverka än de övriga.

En 3 megawatts prototyp kommer att vara i drift år 2024 till en kostnad av 250 miljoner, där man ska testa säkerhet och övervakningsteknik.

bild

Prof. Wallenius grupp på KTH har löst ett antal frågor som gjort blykylda reaktorer möjliga. Däribland finner vi det nya rostfritt stål inte korroderar vid långvarig kontakt med smält bly eftersom det själv bildar en yta av aluminiumoxid som skyddar stålet mot korrosion.

Det trevliga med bly som kylmedium är dels att det släpper fram väldigt snabba neutroner, som bryter ned de farliga restprodukterna i kärnbränslet, dels är väldigt bra på självcirkulation och är helt passivt om det skulle gå hål på reaktorn och blyet rann ut. Till skillnad från exempelvis natriumkylda reaktorer. Om flytande natrium kommer ut i naturen kommer det i princip att explodera. Bly rinner ut och stelnar och kan inte ”koka bort” som vatten kan i vattenkylda reaktorer. Tänk: lödtenn.

Reaktorn blir väldigt varm och ånga vid 540 grader är effektivare än vattenkylda reaktorer för att tillverka elektricitet och betydligt effektivare för att tillverka vätgas.

bild
SUNRISE-projektet, som stöds av bland andra KTH, universiteten i Uppsala och Luleå, och sponsras av Stiftelsen för Strategisk Forskning, arbetar med att undersöka säkerheten och konstruera och få igång en reaktor på 80 MW termisk effekt till år 2030. Dessutom undersöker man eventuella bieffekter, som vätgasproduktion, pyrolytisk olja och anda biologiska biprodukter.

Bränsletillverkning mm

Bränslet är Wallenius egenuppfunna urannitrid (UN) som har visat sig vara väldigt enkelt och energisnålt att tillverka. Man låter uranhexaflourid och kväve reagera vid rumstemperatur och efteråt sintrar man en bränslekuts med sk starkströmsaktiverad sintring. Med denna metod kan man framställa en bränslekuts på tre minuter, med en energiåtgång på endast en kilowattimme.

Man vill ha bränsle med 12 % uran eftersom det gör att reaktorn kan gå i 25 år utan omladdning. Därefter kan bränslet återvinnas. Det blir ungefär 10 gånger billigare att återvinna 12 %-igt nitridbränsle än vanligt lättvattenbränsle och köra det en gång till.

Ett problem kan vara bränsleleveransen. För närvarande är det bara en rysk tillverkare som kan leverera 12 %-ig anrikad uran och därför måste andra leverantörer än ryska hittas. Brittiska och amerikanska är möjliga, men detta kan försena projektet.

Den högtemperaturånga som kommer ur reaktorn är av hög kvalitet och kan till exempel användas vid vätgasproduktion. Högtemperaturelektrolys vid 550 grader ger 20 % mer vätgas än elektrolys vid rumstemperatur.

Lönsamhetsapekten

bild

100 TWh baskraft kommer att behövs per år för den nya svenska fossilfria industrin och eftersom vattenkraften inte kan byggas ut mera, är det kärnkraft som gäller. Därför finns en marknad för 200 nya 50 megawatts SEALER-reaktorer i Sverige.

Lönsamheten kräver att man använder större grupper av SMR-reaktorer. Enstaka reaktorer kommer inte att bli lönsamma på grund av personalkostnaderna, eftersom dagens regelverk kräver ett kontrollrum och en uppsättning driftpersonal, säkerhetsfolk etc., per reaktor. Kunde man göra som i USA och tillåta ett kontrollrum för 12 reaktorer skulle det sänka lönekostnaderna betydligt. Det behövs för att man ska komma ned i de 60 öre per kilowattimma som Blykalla tänker sig, för en grupp av 40 reaktorer på samma plats.

Ett kluster av reaktorer är dessutom fördelaktigt om en reaktor skulle behövas tas ur drift, för det skulle inte märkas så mycket på totaleffekten.

Förenklat regelverk

Regeringen har tagit bort reglerna för hur många reaktorer som får byggas och tillståndsprocessen kommer att strömlinjeformas.

bild

I Sverige är blykylda reaktorer av 55 MW-typ (SEALER-55) det bästa valet. De kan placeras kring befintliga kärnkraftverk, eller kring elkrävande industrier, för att dra nytta av den elektriska infrastrukturen, men de skulle också kunna installeras vid större svenska städer, för att utgöra obrytbar elsäkerhet i händelse av att stamnätet skulle fallera, eller elpriset skulle gå upp för mycket.

Men det finns andra marknader, till exempel i Arktis. Där passar en modell kallad SEALER-Arctic på 10 megawatt bättre. I Kanada, där många samhällen fortfarande inte är anslutna till något stamnät utan tvingas använda dyrbar diesel för sin elproduktion, skulle en sådan reaktor, som inte är större än 5x5 meter och går i 30 år utan bränslebyte vara en given succé.

Läs mer

Titta in hos Blykalla HÄR!