100 miljoner till framtidens kärnbränsle

Christian Ekberg utvecklar processer för att återvinna nytt kärnbränsle ur atomsoporna efter dagens kärnkraft, i stället för att slutförvara det i urberget för all framtid. Foto: Jan-Olof Yxell/Chalmers

100 miljoner till framtidens kärnbränsle

De gamla kärnkraftverken är på väg att ta slut, atomsoporna hopar sig i mellanlagren och kärnkraftsmotståndet tilltar. Då får Christian Ekberg vid Chalmers 100 miljoner kronor för att utveckla bränsle till framtidens bridreaktorer, en typ av kärnkraft som valdes bort på 1960-talet.

Annons
100 miljoner till framtidens kärnbränsle

Så fungerar bridreaktorn. Grafik: Jonas Askergren

Verktyg

Säkerheten är rigorös på väg in i Christian Ekbergs labb på Chalmers. Bakom många kodlåsta dörrar, och efter flera träskobyten, finns några halvsekelgamla handskboxar med glasväggar.

På 1960-talet användes de av FOA för att tillverka plutonium till svenska atombomber. Nu används de för att koka ihop framtidens kärnkraftsbränsle för bridreaktorer, även det med plutonium som ingrediens. Tillverkningen av bränslet är en av bridreaktorernas svaga punkter, eftersom samma process och material kan användas för kärnvapen.

– Håller man på med kärnkraft finns alltid risken för kärnvapenspridning, säger Christian Ekberg, professor i industriell materialåtervinning vid institutionen för kärnkemi.

– Det är ofrånkomligt, vilken teknik man än använder. Men i våra processer försöker vi se till att inte få plutonium i ren form.

Christian Ekberg leder ett EU-projekt med en budget på hundra miljoner kronor. Under fyra år ska forskare från sexton organisationer i tio länder utveckla framtidens kärnbränslen. I Sverige deltar KTH och Westinghouse, förutom Chalmers.

I arbetet ingår att ta ett helhetsgrepp där reaktorfysiker, kärnkemister och separationskemister samarbetar om hela kärnbränslecykeln: alltifrån anrikning, via kärnreaktor till slutförvar.

En tiondel av projektpengarna används av Christian Ekberg och hans kolleger på Chalmers. Deras jobb är att utveckla processer för att separera de olika ämnena i dagens utbrända kärnbränsle för att sedan koka ihop dem till ett nytt bränsle. Tanken är att bränslet ska användas i framtidens bridreaktorer: den fjärde generationens kärnkraft.

De nya reaktorerna ska ta vara på betydligt mer av energin i kärnbränslet än vad dagens reaktorer klarar. De utnyttjar bara någon procent av energin i kärnbränslet, resten blir avfall. I bridreaktorerna kan avfallet återanvändas så att minst åttio procent av kärnenergin utnyttjas.

Återanvändningen innebär att de långlivade, radioaktiva ämnena i dagens atomsopor återförs till kärnbränslecykeln. Därmed minskar såväl mängden avfall, som den tid det behöver lagras oåtkomligt för människan. Istället för att slutförvara dagens voluminösa kärnavfall i hundra tusen år, behöver bridreaktorernas komprimerade avfall bara slutförvaras i några tusen år.

– I ett mänskligt perspektiv är hundra tusen år en evighet, säger Christian Ekberg, som i ungdomen var övertygad kärnkraftmotståndare.

I stället för att gräva ner och försegla atomsoporna, som nu är den svenska modellen, kan det befintliga avfallet upparbetas och återanvändas, utan att ny uran behöver brytas och anrikas.

– Dock måste avfallet från upparbetningen slutförvaras, påpekar Christian Ekberg.

Det bränsle som utvecklas på Chalmers kan eldas i den blykylda bridreaktor som Christian Ekbergs kollega och kompis, Janne Wallenius vid KTH, har utvecklat. En laddning på sjuttio kilo räcker för att få reaktorn att ge en halv megawatt värme i tjugofem år.

De två forskarna vill bygga experimentanläggningen ”Electra-FCC” i Oskarshamn och ta den i drift 2023. Där ska de demonstrera hela kärnbränslecykeln.

Fakta Så återanvänds atomsopor

För att återvinna kärnbränslet huggs de använda bränsle- elementen upp och behandlas med salpetersyra. Uranbränslet, med sitt slagg av olika grundämnen, löses upp och kan skiljas från resterna av de korrosionssäkra kapselrören.

I lösningen finns de oanvändbara avfallsprodukterna blandade med klyvbara ämnen, som uran, plutonium och americium.

De användbara ämnena separeras från avfallet med vätskeextraktion: Den sura lösningen blandas med ett organiskt lösningsmedel, som fotogen. Blandningen rörs om och bildar en emulsion där de vattenlösta ämnena kan ta sig över till oljan. Olika tillsatser underlättar överflyttningen för vissa ämnen, som uran och plutonium, och försvårar för andra.

Den bränslerika oljan skummas av och de rara dropparna går vidare till produktionen av nytt kärnbränsle.

Det nya bränslet blandas enligt recept och bildar oxider, nitrider eller karbider. Ämnena torkas in och bränslet formas, komprimeras och sintras till färdiga bränslekutsar.

Av: Anders Wallerius
Mejla reportern

Ny Tekniks dagliga nyhetsbrev - Teckna nu, kostnadsfritt!

Kommentarer

Debattinlägg blir automatiskt tillgängliga för andra användare så snart den som skrivit ett inlägg har publicerat det. Var och en ansvarar själv för innehållet i sina inlägg.

Det går inte längre att kommentera denna artikel.

106 kommentarer Sortera: Äldsta överst

5
5
106
Nu visas kommentar 1-5
Visa fler kommentarer:

Startsidan

Superlandet för att 
starta upp företag
Superlandet för att 
starta upp företag

Superlandet för att starta upp företag

TEL AVIV. Hit vallfärdar världsledarna för att ta del av innovationshemligheten. Ny Tekniks Helen Ahlbom och Marie Almpan är på plats i Israel.

Slussen i Stockholm.

Är en sluss mellan Sverige och Danmark en bra idé?

TEKNIKFRÅGAN. Havshöjningen bekymrar Ny Tekniks läsare. 10 kommentarer

Lockheed Martin Fusionsreaktor

Forskare: Lockheed Martins fusionsreaktor är skitsnack

Lockheed hävdar ha en fungerande prototyp av en fusionsreaktor om fem år. 4 kommentarer

Två år i fängelse blev straffet för en 28-årig man som 3d-printade en pistol.

3d-printade pistol – döms till fängelse

TEKNIKSVEPET. Här är ett urval av de senaste tekniknyheterna.

Visbykorvett

Militären saknar teknik för effektiv ubåtsjakt

Först om sex år kan tekniken vara på plats. ”Kapaciteten försvann med Helikopter 4” säger experten på militärteknik. 46 kommentarer

Tidigare ÖB: Stänger ubåten av motorerna är den svår att hitta

Indicier pekar på en rysk kränkning i Stockholms skärgård. 24 kommentarer

Marinen spärrar av vik i Stockholms skärgård

Marinen spärrar av vik i Stockholms skärgård

Huvuddelen av marinens sökinsats efter främmande undervattensverksamhet har förflyttats söderut. 1 kommentar

U-137

Grundstötningen som skakade Sverige

TEKNIKHISTORIA. Plötsligt stod den kärnvapenbestyckade U-137 på grund. 13 kommentarer

Trelleborgs app.

Trelleborg: Så skapades app-succén

Över en miljon nedladdningar – det kan få industriföretag skryta med. 2 kommentarer

Annons
DEBATT
Laser för fiberoptiska datakommunikationskablar testas på Chalmers. Sverige har 150 företag inom fotonik men när stora jättar som Ericsson drog sig ur fotonikbranschen försvann även det statliga engagemanget, enligt debattörerna.

”Sverige satsar för lite på fotonik”

DEBATT. Fotoniken har plockat flera Nobelpris. Trots det halkar de svenska satsningarna efter, anser företrädare för branschen. 5 kommentarer

Flygbilen är klar för produktion

Dieseltest i superdatorn

För att simulera en dieselmotor krävs en av världens största superdatorer.

Varför inte nyttja taket i kylen för att förvara öl?

Tricket med svävande ölen

TEKNIKSVEPET. Här är ett urval av de senaste tekniknyheterna. 11 kommentarer

Hämta el och vatten från molnen

Flytta föremål med laser

Laserbaserad traktorstråle kan både flytta fram och dra till sig föremål

Kortjätten lanserar mobil plånbok

Kortjätten lanserar mobil plånbok

Erbjuds via nordiska nätbutiker. 1 kommentar

Smarta lådan förutser strömavbrott.

Den här smarta lådan förutser strömavbrott

Genom att analysera störning i elnätet kan strömavbrott undvikas. 6 kommentarer

Förarlösa 560 hästar på Hockenheim

Förarlösa 560 hästar på Hockenheim

Audi släpper lös sin förarlösa RS 7 under helgens biltävling på Hockenheimbanan. 12 kommentarer

Så länge räcker 
Falu rödfärgen

Så länge räcker Falu rödfärgen

TEKNIKHISTORIA. Falu koppargruva är stängd sedan 1992. 14 kommentarer

Tysk kemist gav konsten rätt kulörer

Han sålde färg till kända svenskar som Carl Larsson och prins Eugen.

Kritik mot dåligt skydd kring ebola

I USA har två sjuksköterskor smittats av ebola efter att ha vårdat en smittad man som sedan avled.

Projektet Nya Slussen ska utredas en gång till.

Nya Slussen stoppas

Stockholmsprojektet ska utredas igen. 84 kommentarer

Bygger ihop elmotor 
och växelriktare

Bygger ihop elmotor och växelriktare

Tack vare smart vattenkylning har Siemens kunnat bygga ihop elmotor och växelriktare till en kompakt enhet för elbilar. 55 kommentarer

Mälardalens högskola har samlat in produktionsdata från öppna källor på webben på hur mycket el solceller i Sverige ger.

Så mycket el ger solceller i Sverige

Elproduktionen diffar rejält mellan svenska solcellsanläggningar, enligt en ny sammanställning. 117 kommentarer

Lockheed Martin Fusionsreaktor

Lockheed lockar med fusionsreaktor

Lockheed Martin säger sig ha gjort ett genombrott i teknik för fusionsreaktorer. 119 kommentarer

Osram lånar byggsätt från projektorer till sin rekordstarka lysdiod som ska räcka i bilens halvljus.

En lysdiod räcker i bilens halvljus

Lysdiod som är så stark att en enda ska räcka i bilens halvljus är utvecklad. 28 kommentarer

Kaianders bästa seriestrippar
Kaianders

Kaianders bästa seriestrippar

Du har väl inte missat Ny Tekniks finurlige serietecknare? Här är Kaianders Semplers senaste alster.

Här syr vi ihop Under skalet
Här syr vi ihop Under skalet

Här syr vi ihop Under skalet

I det senaste avsnittet av Ny Tekniks webb-tv-serie Under skalet undersöker programledarna Jacob Norrby och Jan Herrlin en symaskin. 1 kommentar

Det senaste från Ny Tekniks roligaste sajt!

Det senaste från Ny Tekniks roligaste sajt!

Undrar du också om Snömannen är hittad? Och hur stark är den nya Supertejpen? Anmäl dig till Teknikrevyns nyhetsbrev så får du veta! 1 kommentar

Senaste quizen

Alla våra quiz
Äggfrysning

Jättar raggar kvinnor med äggfrysning som förmån

Så ska Facebook och Apple locka branschens kvinnor. 7

Microsoft släpper smartklocka.

Microsoft släpper smartklocka

Ska klara två dagar på en laddning.

Framtidsplanering

Vad gör du om tio år?

Ingenjörer vill ha trygghet och spännande jobb. Men sen då?

Fast jobb högt på prio-listan

Fast jobb högt på prio-listan

Flexibilitet och fast jobb viktigt för ingenjörer, visar stor enkät.

Bluetooth kräver mer betalt

Bluetooth kräver mer betalt

En inre strid har blossat upp inom organisationen bakom bluetooth. 5

21 skäl att börja träna

21 skäl att börja träna

Så lite krävs för att förlänga livet med fem år. 7

Glues smarta lås.

Här är nya svenska smarta låset

Svenska Glue i Halmstad har lanserat ett smart lås som öppnas med mobilen. 12

Fredrik Karlsson Google

Google snuvade Volvo på segern

Nära gills inte i Ingenjörsbarometern. 1

Prenumerera på Teknikrevyns nyhetsbrev

Prenumerera på Teknikrevyns nyhetsbrev

Veckans bästa artiklar direkt i brevlådan.

Vad ska vi testa?

Vad ska vi testa?

Surfplattor, mobiler, Jas...
Mejla oss vad vi borde undersöka! 11

Annons
Annons

Senaste videoklippen

Bild istället för lösenord

Visa alla

Hitta konsulten

Sök bland tusentals konsulter på nya Konsultguiden.se