Slutförvarsprogram världen runt

2018-04-03

Det finns ett stort antal slutförvar i drift runt om i världen för låg- och medelaktivt avfall så som kläder, verktyg och filtermassor. För högaktivt avfall som använt bränsle och styrstavar finns det däremot bara ett slutförvar, WIPP i New Mexico där man sedan 1999 deponerar militärt avfall varav en del är högaktivt.

Olika länder har olika strategier för sitt avfall. Den viktigaste förklaringen till skillnaden mellan olika länder ligger i huruvida man ser på använt bränsle som en resurs eller ett avfall. På en del håll, däribland i Sverige och Finland, tänker man sig att slutförvara bränslet som det är efter att det har fått svalna. I andra länder, som Frankrike och Ryssland, är tanken att bränslet ska upparbetas och kvarvarande fissilt material ska tas omhand. Oavsett strategi får man dock högaktivt avfall att ta hand om. Alla behöver slutförvara högaktivt avfall på något sätt och olika länder har kommit olika långt. I några utvalda länder är läget som följer:

Finland bygger för fullt

Finland är det land som har kommit längst på vägen mot ett fungerande slutförvar för använt kärnbränsle. Posiva fick regeringens tillstånd att bygga slutförvaret 2015 och bygget pågår för fullt intill kärnkraftverket i Olkiluoto.

Konceptet, KBS-3, är det samma som i Sverige. Avfallet placeras i kopparkapslar som omsluts av bentonitlera i granit på runt 500 meters djup. Mängden använt bränsle från de finska reaktorerna är betydligt mindre än från de svenska och därmed kommer inkapslingsanläggningarna att se något olika ut. Men bortsett från det är det mesta mycket likt.

En förklaring till att Finland nu ligger före Sverige är hur tillståndsprocesserna är utformade i de två länderna. Den finska processen ligger mycket tydligare hos myndigheten för strålsäkerhet än vad som är fallet i Sverige. Den finska processen är tydligt upplagd som en stegvis prövning medan den svenska ställer högre krav på att färdiga lösningar ska kunna visas upp innan arbetet kan gå vidare. Då slutförvarsmetoden, KBS-3, är den samma i de båda länderna behöver samma frågor redas ut i Finland som i Sverige. Men i Finland har man kunnat börja bygga förvaret samtidigt som man arbetar vidare till exempel med frågor om kapseln.

Posivas uppdrag är att ta hand om det använda bränslet från Olkiluoto och Lovisa. Det var länge oklart hur Fennovoima som förbereder sig för att bygga en reaktor i Hanhikivi skulle hantera sitt använda bränsle, men sedan sommaren 2016 finns ett avtal mellan Posiva och Fennovoima genom vilket Posiva Solutions bistår Fennovoima i att förbereda för ett separat slutförvar för Hanhikivi.

Frankrike förbereder förvar för upparbetningsavfall

Filosofin i Frankrike är att använt bränsle ska upparbetas så att plutonium och återstående uran-235 kan återanvändas. Frankrike använder sedan många år så kallat MOX-bränsle (mixed oxide) i en del av sina lättvattenreaktorer. På så sätt spar man runt 10-15 % naturligt uran jämfört med att direktdeponera det använda bränslet som i Sverige och Finland. Det kan tyckas vara en marginell besparing, och det som verkligen skulle göra skillnad vore om MOX-bränslet istället återanvändes gång på gång. Då skulle behovet av uranbrytning upphöra helt. För att kunna göra det behövs dock snabbreaktorer och även om tanken är att den franska kärnkraften ska utvecklas åt det hållet är man långt ifrån att bygga kommersiella snabbreaktorer och att börja ta hand om sitt använda MOX-bränsle.

Man har emellertid börjat samla på sig tillräckligt mycket använt MOX för att behöva flytta bort det från kraftverken. Därför planerar Electricité de France nu för ett mellanlager för MOX-bränslet. Det nya mellanlagret behöver stå färdigt 2030 för att inte lagringskapaciteten vid kraftverken ska ta slut.

Frankrike har ett geologiskt laboratorium i drift, Cigeo, där man studerar förutsättningarna för att slutförvara det förglasade högaktiva avfallet från upparbetningen. Tanken har hela tiden varit att laboratoriet ska bli ett slutförvar. En ansökan om att få bygga om Cigeo till ett slutförvar ska lämnas in under 2018. För att faktiskt börja deponera avfall kommer ytterligare en ansökan att behöva göras.

De svenska och finska slutförvaren är utformade för att ta emot UOX-bränsle (uranoxid) utan upparbetning. Fysiskt ser MOX och UOX likadant ut. En stor skillnad ur ett slutförvarsperspektiv är att MOX innehåller mycket mer av det tunga ämnet americium än vad UOX gör. Det gör att resteffekten i MOX-bränsle är betydligt större än från UOX. Värmeutvecklingen fortsätter att vara stark i flera hundra år och ett eventuellt slutförvar för MOX skulle därför behöva byggas så att bränslet placeras ut glesare än i de svenska och finska förvaren. Det här är fullt möjligt men driver upp kostnaderna för slutförvaret.

Ryssland samlar avfallet till Krasnoyarsk

Ryssland kommer att bygga ett underjordslaboratorium i närheten av Krasnoyarsk för att undersöka om geologin där är lämplig för ett slutförvar. Den ryska ambitionen är precis som i Frankrike att sluta bränslecykeln för att återanvända klyvbart material som bränsle till en framtida flotta av snabbreaktorer (se artikeln ”Rysk kärnkraft på frammarsch”  från ett tidigare nyhetsbrev). Men de här reaktorerna finns inte på plats ännu och det är därmed oklart vad som ska förvaras i det framtida slutförvaret. Antingen ska det bara ta emot upparbetningsavfall eller så ska man även kunna hantera icke upparbetat bränsle.

Idag förvaras mycket bränsle vid kärnkraftverken. Men man arbetar för att samla ihop bränslet i mellanlager i Krasnoyarsk. Där finns idag både torr mellanlagring för bränslet från de grafitmodererade RBMK-reaktorerna och ett vått mellanlager för lättvattenreaktorernas bränsle. Skadat bränsle kommer att upparbetas.

Man är på väg att bygga ett geologiskt laboratorium för att undersöka förutsättningarna för ett framtida slutförvar i närheten av Krasnoyarsk. Planen är att komma igång med det bygget nu i år. På sikt ska laboratoriet kunna konverteras till ett slutförvar. Det skulle kunna ske framåt 30-talet när man hunnit med att genomföra de undersökningar och experiment man tänkt sig.

Kanada

I Kanada pågår en platsvalsprocess som på många sätt liknar den svenska. Nuclear Waste Management Organisation bjöd 2010 in samhällen att anmäla sitt intresse för att bli värdar åt det kommande slutförvaret. Efter en urvalsprocess bland de 22 som anmälde sig återstår nu fem samhällen, alla i Ontario. Där ligger även 18 av de 19 kanadensiska reaktorer som är i drift.

Man är på väg att börja provborra på de här fem platserna med förhoppningen att 2023 kunna peka ut var slutförvaret ska ligga. Processen bygger precis som i Sverige på ett frivilligt deltagande från lokalsamhället.

Två slutförvarsmetoder utvecklas parallellt. Den ena som är mycket lik KBS-3 är avsedd för kristallint berg likt det i Sverige och Finland.

Den andra metoden är tänkt för det sedimentära berg som finns bland annat under några av de kanadensiska kraftverken. Det här berget är sprickfritt och fritt från vatten. Tanken är att packa de ganska korta bränsleknippena från Candu-reaktorerna ett och ett i stålkapslar som kopparplätteras. Kapslarna packas sedan in i ett rektangulärt bentonitblock. Blocken travas i bergsalar som sprängs ut ur berget. Metoden är på många sätt enklare än KBS-3, men fungerar bara i icke vattenförande berg.

Precis som i Sverige och i Finland är det i Kanada kärnkraftsindustrin som har ansvaret för det använda bränslet. Finansieringslagstiftningen kom på plats 2002 och sedan dess sätter branschen undan pengar för hanteringen av bränslet.

Storbritannien fokuserar sökandet efter en lämplig plats

Den brittiska platsvalsprocessen inleddes för fyra år sedan. Man arbetar i steg där man i det första steget gjorde en karta över vilka platser som skulle vara intressanta för ett slutförvar för högaktivt avfall. Nu har man nått fram till processens andra steg där man aktivt ska gå ut till de intressanta områdena och diskutera möjligheten att bygga förvaret där. Processen bygger på frivilligt deltagande från de utpekade platserna, men man söker aktivt upp de platser som är intressanta snarare än att som i en del andra länder öppna för intresseanmälningar.

Japan har många intressanta platser att välja mellan

Den japanska kärnavfallsorganisationen presenterade förra sommaren en karta som pekar ut vilka områden i Japan som skulle vara lämpliga för ett slutförvar. Runt 60 % av Japans yta skulle kunna fungera. Man inleder nu ett omfattande arbete med att kontakta lokala politiker på en lång rad platser för att diskutera med dem om de skulle vara intresserade av att vara värdar för ett slutförvar.

Samtidigt lider de japanska kärnkraftsägarna av att upparbetningsanläggningen i Rokkasho inte är i drift. Man blir därmed inte av med sitt bränsle från kraftverken som man tänkt sig. Man diskuterar därför att bygga mellanlager för sitt använda bränsle.

USA återupptar licensieringen av Yucca Mountain

I USA har hanteringen av det använda bränslet varit en utdragen politisk fråga. Det är den amerikanska staten som äger och ansvarar för bränslet sedan det tagits ur reaktorerna. Bakgrunden till det är att bränslet setts som en resurs då det innehåller klyvbart plutonium som behövs för att kunna starta snabbreaktorer.

Planeringen för ett slutförvar inleddes på 1970-talet. Kongressen beslutade 1987 att ett slutförvar skulle byggas under Yucca Mountain i Nevada. Tanken var att det skulle stå klart 1998. Men åratal av protester från Nevada försenade projektet. Det finns stöd för projektet bland de som bor nära Yucca Mountain, men generellt är befolkningen i Nevada negativt inställda. Projektet avbröts 2010 genom att president Obama ströp finansieringen.

Ur ett vetenskapligt perspektiv finns mycket goda argument för att bygga slutförvaret under Yucca Mountain. Platsen har utmärkta förutsättningar. Det som har sinkat och fördyrat projektet är den politiska processen. Än så länge har man förbrukat runt 40 år och tolv miljarder dollar.

I Trumpadministrationens budget för 2019 finns dock återigen medel avsatta för licensieringen av slutförvaret under Yucca Mountain. Man har också avsatt medel för att arbeta vidare med att uppföra mellanlager för bränsle så att det kan avlägsnas från kraftverken. Turerna kring Yucca Mountain ser därmed ut att fortsätta.

Kina tittar mot Gobiöknen

Kina har börjat bygga ett geologiskt laboratorium i Gobi-öknen. Det är sannolikt att man kommer att bygga sitt slutförvar i området.

Samtidigt har Kina slutit avtal med Franska Orano om att bygga en upparbetningsanläggning (mer information i artikeln ”Kina på väg bygga storskalig upparbetningsanläggning med fransk hjälp”). Det här innebär att man nu behöver få på plats ett logistiksystem så att bränsle kan transporteras både längs kusten till den nya upparbetningsanläggningen och så småningom skickas över land till ett framtida slutförvar i Gobi.

Magnus Holmqvist är vd för SKB International som bistår andra länder med kunnande på området. Han berättar att de kinesiska kärnkraftsoperatörerna inom ramen för den gällande femårsplanen ska bygga fem slutförvar för låg- och medelaktivt avfall. Det här har dock visat sig besvärligare än man väntat sig. De lokala myndigheterna har haft synpunkter på de platser man pekat ut. ”Plötsligt har man ett acceptansproblem och det är man inte van vid i Kina.”

Tyskland är på väg att börja leta plats

I en uppgörelse som slöts 2016 tar den tyska staten över ansvaret från de tyska reaktorägarna för det radioaktiva avfallet, inklusive det använda bränslet. Under 2019 tar staten över driften av de befintliga mellanlagren för använt bränsle vid kraftverken. Staten har också ansvaret för processen att etablera ett slutförvar för bränslet.

Man tänker sig en process med breda diskussioner med lokalbefolkningen och där en plats väljs ut i samråd med människorna på orten. Man har också fokus på transporterna av avfall till slutförvaret. Transporter av radioaktivt material har tidigare varit en mycket infekterad fråga i Tyskland som lett till stora demonstrationer med massiva polisinsatser. Gorleben som tidigare pekats ut är en kandidat, men man kan mycket väl komma att välja en annan plats.

Tyskland har sedan länge två slutförvar för sitt låg- och medelaktiva avfall, Asse och Morsleben, som båda har stängt och slutat ta emot avfall. Men, det ser ut att kunna ta lång tid innan Tyskland öppnar ett slutförvar för sitt använda bränsle.

Förenade Arabemiraten fokuserar på att starta sina reaktorer

Fokus i Förenade Arabemiraten är av förklarliga skäl bygget av de fyra reaktorerna. Men, man har bildat en avfallsorganisation som till en början kommer att fokusera på hanteringen av låg- och medelaktivt avfall från driften av reaktorerna. Hanteringen av bränslet brådskar inte på något sätt då det kommer att både behöva och kunna förvaras i reaktorerna under flera årtionden innan det ska slutförvaras. Ett förvar för låg- och medelaktivt avfall behövs däremot ganska snart efter att man har startat reaktorerna.

Turkiet

Även om Rosatom erbjuder sig att ta hand om det använda bränslet från reaktorerna man ska bygga i Turkiet så finns inga kontrakt på plats om hur det skulle gå till och vad det skulle kosta. Dessutom planerar Turkiet för fler reaktorer som inte ska köpas från Ryssland. Man har därför genomfört inledande studier av vad det skulle innebära att bygga upp ett eget system för att slutförvara högaktivt avfall. Magnus Holmqvist berättar att SKB International stöttar Turkiet i det arbetet.