Atomkraft 2.0 kan redde kloden

Atomkraft er et teknologisk tabu. Atomkraftværkerne i Tjernobyl og i Fukushima er blevet synonym for en moderne form for menneskeskabt katastrofe, der kan skabe angst på hele kontinenter og lægge kæmpemæssige områder øde.

Hvis nogen foreslår atomkraft som vejen til at sikre energiforsyningen uden at kuldsejle klimaet, er reaktionen heftig og afvisende.

Men hvad nu, hvis der fandtes reaktorer, som ikke kunne nedsmelte? Og som genererede langt mindre radioaktivt affald, der i øvrigt ikke skulle opbevares sikkert i tusinder af år? Kunne man forestille sig, at atomkraft havde kimen i sig til at blive en sikker og miljøvenlig teknologi?

Det er der nogle, der mener – blandt andre det danske firma Seaborg. Her arbejder man på at udvikle en ny generation af reaktorer, der er billige, sikre, og så små, at de kan leveres i et par standardiserede 40 fods-containere.

Hvad skal væk?

Atomkraft, som vi kender det, har været problematisk. I Danmark valgte vi i 1970’erne at satse på sol- og vindenergi efter års demonstrationer, politiske skænderier og ophidsede diskussioner, som stadig sidder dybt i mange, der deltog i debatten dengang.

De to reaktorer på det svenske atomkraftværk Barsebäck blot 20 kilometer nordøst for København lukkede i 1999 og 2005. I Tyskland er man i færd med at afvikle de sidste af landets 17 atomkraftværker inden udgangen af 2022.

Globalt er cirka 400 værker i drift. Indien og Kina har de mest ambitiøse programmer for udbygning af atomkraft; i Europa er kun fire værker under opførelse (i Finland, Slovakiet og Frankrig). Kraftværket Olkiluoto 3 i Finland er lidt af en økonomisk skandale. Det er ni år forsinket og forventes komme til at koste det dobbelte af det oprindeligt budget på 3,2 milliarder euro.

Alligevel er det instruktivt at overveje fordelene – hvis atomkraft nu var sikkert.

Kul er langt farligere

I forbindelse med det undersøiske jordskælv ved Sendai ud for Japan og den efterfølgende tsunami i 2011 lukkede Fukushima I-atomkraftværkets kernereaktorer ned. I løbet af 24 timer blev 170.000 mennesker i en radius af 20 kilometer fra kraftværket evakueret.

Men hvor mange døde der? Under arbejdet med at stabilisere bygningerne efter tsunamien omkom seks personer – men ingen af dem mistede livet på grund af stråling.

Hvad med Tjernobyl? Der er dokumenteret 56 dødsfald direkte i forbindelse med nedsmeltningen i 1986. Man anslår, at der siden har været 4.000 ekstra kræftrelaterede dødsfald blandt dem, der blev udsæt for stråling i området. Der er ingen tvivl om, at det var alvorligt, at ulykkerne har ødelagt tusinder af menneskers tilværelse og kostet enorme summer.

Alternativet er dog heller ikke uden problemer. Atomkraft har først og fremmest erstattet kul. Ifølge de officielle tal døde over tusind mennesker ved ulykker i de kinesiske kulminer i 2013. Det er bare de officielle tal.

Folk, der har besøgt Kina, vil have oplevet den massive, sundhedsskadelige smog, som i lange perioder lægger sig over storbyerne. Så sent som i denne uge blev antallet af de farligste partikler i megabyen Shenyang i det nordøstlige Kina målt til et niveau, der var 56 gange højere end end WHO’s anbefalede grænse.

Problemerne med olie og gas er et kapitel for sig. Blandt de nyeste er faren for forurening af grundvandet på grund af fracking og den massive forurening af naturen, som sker i Canada i forbindelse med udvindingen af tjæresand. Og så er der lige det med udledningen af drivhusgasser, når man brænder fossile brændsler af.

Fjerdegenerations reaktorer

Atomkraft udleder ingen drivhusgasser. Sammenlignet med sol- og vindkraft har det også den fordel, at værket kan levere energien stabilt i store mængder uanset vejret. Atomkraft ville kunne levere den grundlæggende base load, som sikrer, at der også er strøm og varme nok til en vindstille juleaften.

I forbindelse med klimatopmødet COP21 i Paris i december er atomkraft igen dukket op som en mulighed for at løse fremtidens energiforsyning. Blandt andre har Microsofts grundlægger, filantropen Bill Gates advaret om, at de vedvarende energikilder ikke kan udbygges hurtigt nok til at afbøde dramatiske ændringer i klimaet. Bill Gates har annonceret, at han personligt vil investere to milliarder dollars i udvikle ny former for atomkraft – bl.a. gennem den amerikanske virksomhed TerraPower, som udvikler atomreaktorer.

Den type atomkraft, som Gates gør reklame for, er en meget anden type end de store værker, der bruges i dag, og som blev udviklet for 40-50 år siden. I dag taler man om 4. generations reaktorer, der typisk er langt mindre og baseret på grundstoffet thorium snarere end uran.

Kernekraft som hobby

Det er de færreste, der mødes over nogle øl og udvikler thorium-reaktorer, fordi de synes det er spændende. Men sådan startede selskabet Seaborg Technologies, fortæller Ask Emil Løvschall-Jensen. Han er fysiker, og igennem nogle år mødtes han og fire andre fysikere for på hobbybasis at udvikle en bedre form for reaktor.

De stillede tre krav til reaktoren: Den måtte ikke kunne nedsmelte, den skulle være billig at installere, og den måtte ikke forøge mængden af atomaffald i verden.

Vennerne udviklede et design, der kombinerede to lovende teknologier: Thorium og flydende salt-reaktorer. De lavede avancerede computersimulationer af deres design og indsendte det til bedømmelse i en statsstøttet engelsk rapport, der skulle udpege lovende bud på en bedre form for atomkraft. I februar fik det danske projekt meget rosende omtale i rapporten og blev indbudt til at deltage i at større samarbejde om videre udvikling.

Og så var det tid at bringe projektet fra hobby til virksomhed. Resultatet blev selskabet Seaborg Technologies, som i dag har ti personer tilknyttet – om end alle stadig har job ved siden af.

Salt som brændsel

I en konventionel atomreaktor er stave med uran nedsænket i vand. Når uranet bombarderes med neutroner, spaltes atomerne, og der frigives varme og stråling. Varmen afgives til vandet, der kommer i kog og bruges til at drive en turbine. Den stråling af neutroner, som opstår, rammer resten af brændslet og får mere af det til at spalte, så processen kører automatisk.

For at det ikke skal løbe løbsk, sænker man barrierer ned i vandet, der kan opfange neutronerne og dermed bremse processen. Men det er en mekanisk proces, og den kan svigte – som den gjorde, da Fukushima blev ramt af jordskælv. Uden bremser smelter reaktoren sammen, og fordi vandet er under højt tryk, kan den radioaktive stråling blive spredt i atmosfæren, hvis skallen omkring kernen lækker – som da Tjernobyl eksploderede.

I Seaborgs reaktor er brændslet blandet i et salt, og når processen begynder, smelter saltet. Jo mere gang der er i processen, des varmere bliver det flydende salt, og des mere udvider det sig. Når det udvider sig, bliver der længere mellem de molekyler af brændslet, der er blandet i saltet, og derfor slukker processen sig selv.

Afløser for uran

Der er store forventninger til at bruge thorium i stedet for uran som brændsel. Der er mange fordele ved thorium; en af dem er, at der findes langt mere thorium end uran, og at det er lettere at udvinde i miner.

En anden fordel er, at en thoriumreaktor ikke danner nær så meget radioaktivt affald, og at det affald, der dannes, er mindre farligt. Først og fremmest henfalder det i løbet af 2-300 år – i modsætning til plutonium, som er hundrede tusinder af år om det. Det giver et helt andet perspektiv for affaldsopbevaringen.

Faktisk er nogle af de nye typer reaktorer, inklusive den Seaborg er ved at  udvikle, beregnet til at anvende affald fra konventionelle reaktorer som en del af processen. Det medfører, at en del af plutoniumet omdannes til mindre farlige stoffer.

Thorium har også den fordel, at det er ret trægt. Der skal hele tiden tilføres neutroner udefra for at holde kernespaltningen i gang i reaktoren. Ask Emil Løvschall-Jensen fra Seaborg sammenligner det med at brænde vådt tømmer af. Thoriums træghed betyder, at det ikke egner sig til at fremstille atomvåben med – endnu en væsentlig fordel.

Kraftværk i container

De kraftværker, Seaborg Technologies forestiller sig, er ikke ret store. Fordi der ikke er fare for nedsmeltning, fordi processen ikke foregår under højt tryk, og fordi der ikke bruges meget avanceret mekanik, kan konstruktionen være langt lettere, mindre og billigere end konventionelle værker.

Seaborg forestiller sig, at værket kommer i moduler i størrelsesorden 200 MW, hvilket kan bruges til at forsyne en middelstor dansk by. Reaktoren vil kunne bygges på en fabrik og når den leveres, fylder den ikke mere end to almindelige 40 fods containere. Reaktoren graves ned i jorden for at sikre den.

Ask Emil Løvschall-Jensen fra Seaborg drømmer om, at fremstilling af reaktorer kunne blive en ny stor dansk svær-industri, en moderne afløser for skibsværfterne.

Søges: milliarder

Indtil videre eksisterer Seaborg Technologies’ reaktor kun som simulationer i en computer. Det optimistiske skøn, at den første reaktor kan tændes om 15 år, og før Seaborg når så langt, skal der bruges mange penge til udviklingen. Derfor er en vigtig del af virksomhedens indsats i øjeblikket af skaffe kontakter, samarbejdspartnere og investorer, der kan hjælpe med at føre planen fremad: »Det er en investering på flere milliarder. Det er et stort projekt – men det er ikke større end eksempelvis en off-shore vindmøllepark,« siger Ask Emil Løvschall-Jensen.

Han er godt klar over, at atomkraft er en teknologi, der provokerer mange mennesker: »Jeg er selv opvokset i NOAH-kollektiv, og jeg er stolt af, at vi sagde nej til atomkraft et år før Tjernobyl,« siger han. »Men det er ikke den slags atomkraft, vi vil udvikle. Teknologien er fundamentalt anderledes i dag. Vi havde forventet en masse modstand – og det får vi også – men det interessante er, at langt de fleste faktisk er villige til at overveje deres synspunkt igen, når de får en grundig forklaring«.