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

Tipsa en vän om en artikel

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

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
Hitta rätt – utan gps

Hitta rätt – utan gps

Drönare kan hitta sin flygväg med hjälp av en kamera. 5 kommentarer

Saab säljer unika 3d-bilder

Saab säljer unika 3d-bilder

Amerikanskt satellitbildsbolag köper in sig i Saabs 3d-bolag. 5 kommentarer

Nevs startar fabrik i Kina

Nevs startar fabrik i Kina

Tillverkaren av Saab-bilar, Nevs i Trollhättan, får två nya kinesiska aktieägare och ska starta tillverkning i Kina meddelas från Trollhättan på onsdagen. 7 kommentarer

Mistral kan ta 16 helikoptrar.

Ryssland bygger egna ersättare för Mistral

Ryssland planerar bygga egna helikopterfartyg som ersättning för de franska Mistralfartyg som inte levererats. 43 kommentarer

”Mr Pluto”: Det kan 
vara ett istäcke där

”Mr Pluto”: Det kan vara ett istäcke där

”Mr Pluto”: Det kan 
vara ett istäcke där

BOULDER. Nasas rymdfarkost på väg att närma sig Pluto. Ny Tekniks Linda Nohrstedt och Helen Ahlbom har träffat Alan ”Mr Pluto” Stern.

Emma Birath från Sverige är driftingenjör på rymdprojektet.

Svenska studenten blev kvar hos Nasa

Hon åkte som utbytesstudent till USA i början av 90-talet. Nu är Emma Birath rymdprojektets driftingenjör.

Gps

Varför missar gps:en vägen?

TEKNIKFRÅGAN. Ge besked i Ny Tekniks läsarfråga. 10 kommentarer

Annons
SENASTE TEKNIKNYTT
Chip

Chip – gjort av trä

TEKNIKSVEPET. Nu finns det datachip som är gjorda av trä. Här är ett urval av de senaste tekniknyheterna. 1 kommentar

Debattörerna säger ett tydligt nej till dab.

Upprop: Rösta nej till utbyggnad av dab-radio

DEBATT. Avsluta diskussionen om dab-radio en gång för alla. Det skriver en grupp centerpartister. 15 kommentarer

Kinesiska tåg till Europa

Kinesiska tåg till Europa

Tiden när europeiska järnvägsbolag valde europeiska tåg är förbi. 59 kommentarer

Lättare hitta försvunna plan

Prickar värktabletten med sin båge

En amerikansk bågskytt träffar prick i en liten värktablett som slängs upp i luften. Hans förklaring till bedriften är mycket enkel.

Läsarna: Så ska min elbil låta

Läsarna: Så ska min elbil låta

Elfordon blir en ny bullerkälla i trafiken. De nya EU-reglerna fick fart på Ny Tekniks läsare. 42 kommentarer

Elbilen tvingas bullra mer

Slut på tysta elfordon när EU inför nya ljudkrav. 214 kommentarer

Världens minsta nanodiod
är faktiskt en enda molekyl

Världens minsta nanodiod är faktiskt en enda molekyl

En enda liten molekyl. Det räcker för att skapa en diod som är användbar i elektroniksammanhang. 3 kommentarer

Lagrar sol och vind – med tåget

Lagrar sol och vind – med tåget

Tunga tågvagnar blir nytt energilager för sol- och vindkraft. 113 kommentarer

Här är Kaianders bästa seriestrippar
Här är Kaianders bästa seriestrippar

Här är Kaianders bästa seriestrippar

Du har väl inte missat Ny Tekniks finurlige serietecknare? Här är Kaianders Semplers senaste alster. 1 kommentar

Algoljan som skonar fisken

Algoljan som skonar fisken

33-LISTAN. Lika nyttigt som fiskolja - fast utan fisk. 4

Topplista

Nya trendhänget: Tvättstugan

Nya trendhänget: Tvättstugan

Framtidens tvättstuga är central när HSB drar igång ett Living lab för studenter och forskare i Göteborg.

Andreas Bernström, vd för Sinch

Förser appar med kommunikation

Verktyget för att addera appen med chatt, röst eller videokommunikation. 2

Dagens ego-boost: DU är toppen!

Dagens ego-boost: DU är toppen!

KARRIÄR. Svenskarna om ingenjörer: Ni har gjort livet bättre. 1

Självkörande taxi tar teknik från KTH

Självkörande taxi tar teknik från KTH

Utvecklar självkörande taxi baserad på teknik från KTH. 3

Vart tar energin vägen?

Vart tar energin vägen?

MINIPROBLEMET. Knäck professor Göran Grimvalls nöt den som kan. 33

Jogga på cykeln

Jogga på cykeln

MACKAPÄRER. Våren är här. Dags att vara mer utomhus. 3

Nätta mikroskopet räddar liv

Nätta mikroskopet räddar liv

Ett svenskt mikroskop i fickformat upptäcker livmoderhalscancer i 30 länder. 1

Självstyrande bil byggd på en vecka

Självstyrande bil byggd på en vecka

”Det första vi gjorde var att bränna hela styrelektroniken.” 11

Därför är snacks så oemotståndliga

Därför är snacks så oemotståndliga

Brittiska forskare har klurat ut snacks-formeln. 15

Vad ska vi testa?

Vad ska vi testa?

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

Annons
Annons

Senaste videoklippen

Se största panoramabilden.

Visa alla

Hitta konsulten

Sök bland tusentals konsulter på nya Konsultguiden.se