Blykallas teknik kan vara svaret för framtidens resurseffektiva kärnkraftsproduktion

2022-06-22

Små modulära reaktorer, kallat SMR, är en småskalig kärnkraftsteknik som många vänder sina blickar mot när det gäller frågan om framtidens energiförsörjning. Tricket med SMR är att reaktorerna ska kunna serieproduceras vilket drar ner kostnader, samt att man tack vare kompakt design kan placera anläggningen nära där behovet finns. Dessutom ska flera verk kunna seriekopplas, för att öka effekten.

Blykalla är en svensk aktör som tar till en ny teknik när de nu utvecklar en prototyp för marknaden. De spår att kunna ha en demonstrationsreaktor på plats år 2030. Här spelar COWI en roll genom Karin Ferm, Quality Manager, som bidrar med att bygga ett ledningssystem inklusive konstruktionsprocess och projektmetodik anpassat till kundens behov.

Karin Ferm från COWI är Quality Manager

Janne Wallenius, medgrundare av Blykalla och teknisk chef, förklarar vad som gör deras koncept så speciellt.

- Vi använder kylmedel som inte använts kommersiellt tidigare, nämligen smält bly. Det innebär en rad finesser. Bly har en hög koktemperatur, vilket minskar risken för att kylmedlet ska koka bort och försvinna. Använder man vatten måste kraftverket vara trycksatt, tappar man trycket kan bränslet skadas. En blykyld reaktor är inte trycksatt, vilket är en säkerhetsfördel.

Varmt bly stiger uppåt bättre än varmt vatten och cirkulerar av sig självt, vilket är en fördel om man skulle tappa strömförsörjningen till pumparna. Det kan passivt kyla bort restvärme. Det här kan man åstadkomma i ett väldigt kompakt format. Kärnkraftverk är inte farliga när de är i drift, det är när man stängt av som härdsmältor har kunnat uppstå i dessa. I vanliga reaktorer måste man sätta in nödkylpumpar.

Vad är den stora potentialen med blykylda små reaktorer?

- Den stora potentialen är att man kan börja serietillverka reaktorerna, därmed kan man bygga ut kärnkraften mycket snabbare, med mindre investeringsrisk och förbättrad kvalitet.

Det finns ytterligare en fördel, nämligen att reaktorn till skillnad från vanliga kärnkraftverk inte bara är anpassad för elproduktion.

- Ångan man producerar håller 500 grader eller mer, vilket gör att man kan producera vätgas med elektrolys, tillverka bioolja från cellulosa eller biokol.

Blykallas SEALER-reaktor, återgiven med tillstånd av Blykalla.

Utmaningar och möjligheter

Den största utmaningen just nu är att visa att blypumparna kan köras i ett års tid kontinuerligt, vilket ett pågående projekt på KTH ska testa. En annan utmaning, menar Janne Wallenius, är att hitta och skapa rätt kompetens för bolaget. Att få igång ett bolag som är kostnadseffektivt och arbetseffektivt.

- Där har vi förmånen att få jobba med COWI och Karin Ferm. Arbetet ni gör för oss där är väldigt viktigt, så att vi kan bygga struktur och rätt arbetsordning.

Vad kan tekniken betyda för samhället, industrin och människor?

- Det blir möjligt att möta klimatmålen, att globalt uppnå koldioxidfri energiförsörjning till år 2050.

Kombinationen av småskalig kärnkraft och vindkraft är ett bra system om man bygger ut det tillsammans. Det ger en stabilitet i elproduktionen i kombination med att vindkraft idag är det billigaste sättet att producera el på.

Markant reducerade kostnader och resurseffektivt

Med serieproducerade reaktorer kan kostnaderna minska markant. Om ett kraftbolag köper 10–20 st moduler kan de producera el för 60 öre kWh. Investering per enhet ligger på 2 miljarder, att jämföra med 100 miljarder vid uppförande av ett nytt kärnkraftverk. 

Livscykeln på en reaktor är 25 år utan att byta bränsle. Man får en längre tid på reaktorn genom att man kan kombinera blykylningen med att använda högre anrikning av uran (12%). Då kan man tillverka mer klyvbart material i reaktorn än det man förbränner.

Det skulle kunna löna sig att återvinna bränslet i en sluten kärnbränslecykel, då man använder uran med 12% anrikning, vilket skulle förkorta avfallets förvaringstid från 100 000 år till under 1000 år. Samtidigt som man ökar mängden bränsleresurser.

Janne Wallenius avslutar med ett sista medskick om vilka förändringar som måste till för att blykylda reaktorer ska kunna bli en del av morgondagens energiförsörjning.

- För att det ska här bli verklighet i Sverige så måste lagstiftningen ändras. Idag finns det en begränsning att man inte får ha mer än tio reaktorer i drift. Om kärnkraftsindustrin ska kunna investera i den här tekniken så krävs lagändringar.