Nytt initiativ vill göra industrin fossilfri med kärnenergi
Tema Energi
Nu ska KTH:s forskare hjälpa den tunga industrin att bli fossilfri. Ett nytt initiativ inom kärnteknik ska med hjälp av nästa generations reaktorer hitta lösningar för effektiv el - men framför allt värme.
Kärnenergi har länge varit ett kontroversiellt ämne i Sverige, men vindarna har vänt. Företag som Google, Amazon och Microsoft planerar för små kärnreaktorer för att säkra fossilfri eltillgång, och i debatten nämns ofta de små modulära reaktorerna (SMR) som framtidens lösning.
Vad har förändrats? Klimatförändringarna kräver akuta lösningar, energipriserna stiger, och ny teknik gör reaktorerna säkrare och mer effektiva.
– Framför allt är kärnenergi en lösning för att kunna göra en fossilfri omställning. Transportsektorn elektrifieras och våra utsläpp från elproduktion är redan låga - Sveriges största utmaning idag är att lösa behoven hos den tunga industrin, säger Pär Olsson, professor i kärnteknik på KTH.
Fossilfria energilösningar
Han leder ett nystartat strategiskt initiativ på KTH som ska hjälpa industrin att hitta fossilfria lösningar med hjälp av kärnenergi.
– Det handlar inte om att ersätta sol- eller vindkraft, vi behöver en blandning av fossilfria kraftslag. Industrin kräver kontinuerlig energiförsörjning till anläggningarna, vilket är svårt med sol- och vindkraft.
Initiativet samlar KTH:s experter inom bland annat kärnteknik, säkerhet, kemi, materialforskning och processindustri med målet att utveckla lösningar för elintensiva processer som vätgasproduktion och framför allt: lösa industrins stora behov av värme. Och här kan framtidens reaktorer få en ny uppgift.
– Reaktorer alstrar mycket restvärme, men i dagsläget blir bara 35 procent av energin från kärnkraften el, resten är värme som går förlorad när den släpps ut i havet, säger Christophe Duwig, professor vid avdelningen för processteknologi. Han arbetar med hur man förser industrier med värme, framför allt högtemperaturvärme.
Dagens vattenkylda reaktorer kommer inte upp i de temperaturer som industrin behöver, eftersom kylvattnet i reaktorerna kokar vid relativt låg temperatur.Med framtida reaktortekniker används nya kylmedel, som exempelvis gas eller bly, som kan användas vid betydligt högre temperaturer, vilket ger helt nya möjligheter.
– Några av de små modulära reaktorerna (SMR) använder innovativa kylmedel som gör att de kan producera värme på upp till 1000 grader Celsius – tillräckligt för att ersätta fossila bränslen i de flesta industriprocesser, säger Christophe Duwig.
Säkrare reaktorer
SMR är mindre reaktorer som kan byggas i moduler, vilket gör att de kan bli klara snabbare och billigare än traditionella reaktorer. Deras flexibilitet och storlek gör dem särskilt lämpliga för industrikluster.
– Nyckeln till framtidens reaktorer är materialutveckling, säger Pär Olsson. På KTH har vi till exempel utvecklat stål som klarar de korrosionsutmaningar vi får med en SMR som har bly som kylmedium.
Pär Ohlsson och Christophe Duwig ska träffa industrirepresentanter och lyssna på vilka utmaningar de har, berätta vilka möjligheter som finns och vad ett samarbete med KTH:s forskare skulle innebära.
Men kärnteknik väcker också frågor om säkerhet, avfall och samhällsacceptans.
– Säkerheten kommer alltid först och de nya reaktorer som vi jobbar med har i sin design en inbyggd högre säkerhetsnivå än dagens vattenkylda reaktorer. I princip alla SMR-koncept jobbar med passiv säkerhet som fokus, det vill säga att reaktorn ska kunna kyla ned sig själv utan handpåläggning vid en eventuell olycka, säger Pär Olsson.
En annan fördel med gas- och metallkylda reaktorer, enligt Pär Olsson, är att de kan byggas för att återvinna kärnbränsle där man i framtiden får ett energisystem som använder uranet maximalt effektivt och tar hand om en stor del av avfallsfrågan på samma gång.
– Samhällsacceptansen för fjärde generationens reaktorer tror jag kommer att bli större, men även detta behöver vi jobba på, säger Pär Olsson som tillsammans med Christophe Duwig hoppas att initiativet på KTH kan bli ett viktigt bidrag till energiomställningen.
– Att få en stark och fossilfri industri i Sverige och Europa är en komplex utmaning där vi måste kraftsamla och samarbeta, säger Christophe Duwig.
Text: Anna Gullers