Högtemperaturreaktorer väcker intresse i Polen och i Finland

Högtemperaturreaktorer väcker intresse i Polen och i Finland

Gaskylda högtemperaturreaktorer bygger på så kallade TRISO-bränslen som utgörs av millimeterstora bränslepartiklar omgivna av flera lager kiselkarbid. Dessa bränslen tål mycket höga temperaturer. Både i Polen och Finland finns intresse av reaktortypen. 

Både i Polen och Finland förs diskussioner om att bygga högtemperaturreaktorer för att slippa använda fossila bränslen. I Polen har en kommitté sedan sommaren 2016 utrett möjligheten att på bred front bygga högtemperaturreaktorer. Man har nu överlämnat sin slutrapport till energiministern Krzysztof Tchórzewski. Rekommendationen är att förberedelser för att bygga reaktorerna ska påbörjas. Slutsatsen har starkt stöd både politiskt och inom den polska industrin. I Finland har ett debattinlägg som förespråkar högtemperaturreaktorer väckt politiskt intresse och idén att använda små högtemperaturreaktorer i fjärrvärmenäten tas på allvar.

Den polska utredningen har utgått från landets behov av värme med hög temperatur. Främst är det den tunga industrin som har de här behoven. Man gjort en landsomfattande inventering av industrins behov av processvärme över 250 °C och vilka möjligheter som finns att tillgodose behoven med hjälp av högtemperaturreaktorer.

Man har också gjort en genomgång av reaktortekniker som skulle kunna producera högtemperaturvärme. Som väntat pekar genomgången mot att det klokaste vore att bygga gaskylda reaktorer. Skälet är framförallt att de kan utformas så att de klarar sig helt utan aktiv resteffektkylning. Rätt utformade absorberar sådana reaktorer sin resteffekt i grafit i bränslet och avger den till omgivningen som värmestrålning.

Utredningen visar att gaskylda högtemperaturreaktorer skulle kunna producera vattenånga till samma kostnad som fossil gas förutsatt att priset på utsläppsrätter överstiger 20 €/ton, vilket visserligen är en god bit över de senaste årens pris kring fem till sju euro men alls inget orimligt pris. Men, den stora fördelen med att använda reaktorer är att man slipper CO2-utsläppen från eldningen av fossila bränslen i de industriella processerna. Man skulle samtidigt också få en betydligt bättre försörjningstrygghet än vad gasen erbjuder. I Polen anses det vara tämligen riskabelt att förlita sig på importerad gas.

Kommittén föreslår att ett företag ska sättas upp med uppgiften att bygga och äga de polska högtemperaturreaktorerna. Företaget, som skulle ägas av industrin, föreslås få som sin första uppgift att bygga en försöksreaktor i liten skala.

Den polska studien siktar framför allt in sig på behovet av processånga mellan 500 och 1000 °C. Behovet av reaktorer i det segmentet uppskattas till 10-20 i Polen, 100-200 i Europa och 1000-2000 i världen. Export av reaktorer ses av utredningen som en naturlig del av affärsmodellen.

Den historiska utvecklingen av gaskylda högtemperaturreaktorer ledde till två olika koncept, ett tyskt och ett amerikanskt. Båda koncepten bygger på att det klyvbara bränslet kapslas in i kiselkarbid till små, mycket stabila, så kallade TRISO-partiklar. Det tyska reaktorkonceptet bygger på att bränslepartiklarna packas i tennisbollsstora grafitbollar som travas till i en geometri som ger kritisk massa. I det amerikanska konceptet packas TRISO-partiklarna till block som sätts samman till en reaktor. Tekniken innebär i båda fallen att varje millimeterstor TRISO-partikel utgör en tryckhållande inneslutning åt bränslet som därmed utgör en barriär mot utsläpp och även ger effektiv värmeledning till omgivande material.

Fördelen med det tyska konceptet är att bränslebollarna kan cirkuleras och vid behov bytas ut under driften av reaktorn. Därmed får man ett effektivt bränsleutnyttjande. Det är också den tyska tekniken som har vidareutvecklats av Kina där två 250 MW (termisk effekt) prototypreaktorer är under uppförande. Även Sydafrika tog upp tekniken när den tyska forskningen i Jülich avslutades under tidigt 1990-tal. Men även den sydafrikanska PBMR-reaktorn ligger i träda och den ser inte ut att någonsin byggas så tillvida inte Polen väljer att ta upp samarbetet med just sydafrikanerna.

Energiminister Tchórzewski uttalade under januari också att man är nära att hitta en finansieringsmodell för de första konventionella polska reaktorerna. Reaktorerna behövs för att få ner CO2-utsläppen från den polska elproduktionen som idag till mycket stor del är baserad på kolkraft. Regeringens mål är att ha de första kraftproducerande reakorerna i drift om tolv år.

Parallellt med att högtemperaturreaktorer har börjat diskuteras i Polen har en debattskrift i Finland väckt politiskt intresse för reaktortypen även där. Finlands ekomodernistiska sällskap visade i skriften ”Decarbonizing cities – Helsinki metropolitan area” hur en stad av Helsingfors storlek kan bli helt fossilfri genom att använda små reaktorer för att producera värme, el och syntetiska drivmedel. Skriften lyfter fram gaskylda högtemperaturreaktorer som ett lämpligt val av reaktor.

Skriften spreds och väckte snart intresse hos kommunfullmäktigeledamöter från flera partier i kommunerna i Helsingforsregionen. I Helsingfors, Esbo och två mindre kommuner har nu frågan väckts politiskt om att djupare utreda huruvida små reaktorer skulle vara rätt sätt att uppnå en fossilfri energiförsörjning. Det är inte klart än om det blir några kommunala utredningar, men frågan ska åtminstone diskuteras i de fyra kommunernas respektive fullmäktige. Det finska forskningsinstitutet VTT har visat intresse för att göra utredningen om kommunerna skulle besluta sig för att göra den. Det ser således ut att finnas en ganska god chans att Helsingforsregionen faktiskt genomför en seriös utredning om att helt och hållet fasa ut de fossila bränslena med hjälp av reaktorer.