Grönarealisten

Jag har inget emot KBS-3, den svenska slutförvaringsmetoden, ur säkerhetssynpunkt. Som jag skrivit tidigare så är metoden idiotsäker, istidssäker, helsäker och säker på alla andra sätt man kan tänka sig. Något även naturen själv demonstrerat i och med de naturliga reaktorerna och därmed också naturliga slutförvaringarna i Oklo. En flera miljarder år lång demonstration duger iallafall för mig och alla andra med något innanför pannbenet.

Men det som stör mig något oerhört är den enorma slöserin med en resurs. Ur ekonomisk synvinkel är det vettigast att köra bränslet en gång i reaktor och sen ner med skiten i slutförvaringen eftersom uran är så löjligt billigt i förhållande till energimängden det innehåller, och billigt lär det förbli i hundratals år framöver med tanken på de enorma mängder uran som finns tillgängligt. Men även om ekonomerna är fullständigt nöjda så irriterar sig nog vilken naturvetare/ingenjör som helst att man bara utvinner en liten fraktion(runt 1%) av energin som finns där. Det är helt enkelt jävligt otillfredställande och oelegant! Varför bara utvinna en hundradel så mycket energi och producera hundra gånger mer avfall än man behöver?

Ska man utnyttja all energi måste man dessvärre vänta på att breeder reaktor tekniken blir nog mogen. Förvisso så rullar de ryska BN serien av reaktorer på exceptionellt väl vilket visar att tekniken redan idag är relativt mogen, hade sverige velat beställa en BN reaktor av ryssarna så hade de säkerligen varit mer än glada över att bygga den åt oss. Men det kommer nog ändå dröja 20-30 år innan vi ser någon större utbyggnad i västvärlden, väst verkar nämligen oförmögna att erkänna att andra kan bräcka dom teknikmässigt, därför tänker både fransoserna och amerikanerna uppfinna hjulet på nytt med sina version av BN reaktorerna.
Inte heller är det särskilt attraktivt att göra som i Frankrike/Japan/Ryssland gör idag och upparbeta det använda kärnbränslet en gång för att tillverka MOX bränsle som man sen stoppar tillbaka i lättvattenreaktorer. Visst utvinner man lite mer energi, men allt besvär med upparbetning är egentligen inte värd den lilla extra energin. Ska man upparbeta så ska man isåfall ha breeder reaktorer eller åtminstone pebble bed reaktorer!

Men det finns ett tredje alternativ som jag är jäkligt förtjust i, speciellt då det är något vi i princip skulle kunna göra nästan omedelbart. Konceptet kallas DUPIC och står för Direct Use of spent PWR fuel In CANDU. Som namnet lite diskret antyder så handlar det om att stoppa in det använda lättvattenreaktor kärnbränslet i CANDU reaktorer. "Direct" innebär i detta sammanhanget att man inte upparbetar avfallet. Man slipper alltså allt slaffs med upparbetning som krävs för MOX samtidigt som man kan utvinna lite mer energi ur avfallet. Man kommer inte på något sätt undan en slutförvaring enbart med DUPIC, men det är ett elegant sätt att få ut mer energi utan att behöva bryta mer uran.


DUPIC funkar helt enkelt så/1/ att man tar bränslestavarna, kapar dom i bitar, plockar bort claddingen(det skyddande röret som skiljer vattnet från bränslet i reaktorn), gör nya pellets av bränslet och stoppar in det i CANDU bränslestavar. Ingen jobbig separation av fissionsprodukter eller transuraner., inge våtkemiskt kladd, endast lite fissionsgaser kommer frigöras ur bränslestavarna när man kapar upp dom men det är inga svårigheter att fånga och förvara.

Att det använda bränslet överhuvudtaget kan användas i CANDU reaktorer beror på att CANDU reaktorer har mycket bättre neutron ekonomi än lättvattenreaktorer. Tungvatten som moderator gör att färre neutroner går förlorade till absorbtion i moderatorn och därmed så kan man köra reaktorn på lägre anrikning(till och med naturligt uran). Det använda bränslet från lättvattenreaktorer innehåller faktiskt mer fissilt material, 0.9% U235 och 0.6% Plutonium, än naturligt uran som blott innehåller 0.7% U235, så det är perfekt bränsle för CANDU.

Frågan blir då hur mycket mer energi man kan pressa ur det använda kärnbränslet, inte så enormt mycket mer egentligen, men nog för att det ska vara intressant. I lättvattenreaktor så får man från början ut ungefär 35-45 MWd termisk energi per kg uran. Eller i mer normala enheter 840 000 till 1 080 000 kWh/kg. Från DUPIC bränslet får man sen ytterligare 15 MWd (360 000 kWh). Runt 30-50% mer energi alltså. Det innebär att det använda kärnbränslet från två-tre reaktorer konsekvent kan hålla igång en CANDU. Vi skulle alltså kunna bygga CANDU reaktorer motsvarande 3000 MWe som drivs enbart från avfallet som produceras vid våra runt 9000 MWe lättvattenreaktorer. Faktum är att vi lätt hade kunnat bygga 6000 MWe CANDU och låta hälften av dom gå på det redan lagrade använda bränslet, vårt lager hade räckt till över 30 års drift! Utan att ett gram nytt uran behöver brytas.

Det hade även kunnat vara en PR kupp för svenska kärnkraftsindustrin, de hade kunnat peka på CANDU reaktorerna och börja prata om att återanvända avfallet. Det hade sen bäddat för en framtida fortsatt användning av det använda bränslet. För även efter att bränslet gått genom CANDU reaktorerna så finns det ändå kvar över 100 MWd energi per kg använt bränsle som kan utnyttjas i breeder reaktorer, utan att varken bryta nytt uran eller producera mer avfall. Multiplicera den siffran med 8 ifall du vill räknar in utarmade uranet som finns kvar på lager efter att man anrikade det ursprunliga bränslet.

Tyvär kommer detta förmodligen aldrig ske i sverige. Först och främst för att ingen provat DUPIC bränsle ännu, sydkoreanerna verkar väldigt intresserad av det, asiaterna är som vanlig ljusår framför oss. Men det verkar dessvärre ännu inte finnas något större komersiellt intresse och industrin är för feg för att chansa helt enkelt. Sen så verkar svenska kärnkraftsindustrin för impotent och ovillig att ta en strid med miljörörelsen. Av någon konstig anledning så älskar miljörörelsena att man återvinner precis allt, med det enda undantaget kärnavfall. Förmodligen av helt taktiska skäl, erkänner de att man kan återvinna kärnavfall så tvingas de också erkänna att avfallsproblemet har en lösning och då faller hela deras argument mot kärnkraft som energikälla. Någon lösning vill de dock inte ha så därför låtsas de som att någon sådan inte existerar. Väldigt behändigt!

1. M. S. Yang, R. Gadsby Encyclopedia of Materials: Science and Technology, 2008, Pages 2368-2370