En färdigbyggd reaktor på fem gånger fem meter som installeras i ett bergrum 15 meter under jord. Så ser konstruktionen av Blykallas reaktor Sealer ut (Swedish Advanced Lead Reactor). Ovan mark ligger anläggningen på 20 gånger 20 meter med en turbin, som kan ge en effekt på upp till 55 MW.
Den nya modulära kärnreaktor som Blykalla utvecklar utmärks just av sin kompakta design, där flera verk ska kunna seriekopplas för att få upp effekten.
Bränslet i reaktorn är höganrikat uran (12 procent jämfört med runt 5 procent i vanliga kärnkraftverk) som räcker i 25 år. Från början var tanken att använda återanvänt kärnbränsle som bränsle (så kallad fjärde generationens kärnkraft), men det blir för kostsamt, enligt Janne Wallenius, professor i reaktorfysik på KTH som grundat bolaget och arbetat med tekniken i drygt tio år.
Reaktorn kyler sig själv
Blykalla är ett av många exempel på SMR (Small Modular Reactors), ett koncept som nu blivit allt mer intressant och relevant i breda energikretsar och även bland politiker. Det som karaktäriserar SMR är just småskaligheten i kombination med ett nytt säkerhetssystem, så kallad passiv säkerhet som innebär att reaktorn kan kyla sig själv vid eventuella incidenter.
I Blykalla är det just bly som utgör kylmediet.
– Kylningen sker helt genom en naturlig cirkulation genom blyet. Flytande bly strömmar genom härden och kyls av genom värmeväxlare. Det behövs ingen nödkylning ifall det händer något, säger Janne Wallenius.
Fördelen med bly är bland annat den höga värmeledningsförmågan. Men det finns även utmaningar med korrosion i reaktortanken. Men detta har forskarteamet på KTH löst genom att utveckla aluminiumlegerat stål som bildar ett skyddande skikt av aluminiumoxid i kontakt med bly.
Ansökan till Energimyndigheten
I början av februari blev det klart att Blykalla gått samman med Uniper och KTH för en ansökan till Energimyndigheten om att utveckla en liten icke-nukleär prototyp på den nya reaktorn, som i så fall ska placeras på OKG:s område i Oskarshamn. Prototypen ska då stå klar 2024 och drivas i fem år.
– Tanken med detta är att testa att kylningstekniken fungerar som det ska liksom alla pumpar och generatorer. Vi måste verifiera alla delar, säger Janne Wallenius.
Budgeten för pilotprojektet ligger på 250 miljoner kronor, och förhoppningen är att Energimyndigheten ska stå för halva kostnaden. Ansökan bygger vidare på projektet Sunrise där Stiftelsen för strategisk forskning redan har stöttat med 50 miljoner kronor för att utveckla design och säkerhet i reaktorn.
Intresset för SMR har ökat snabbt runt hela världen de senaste åren. I Ryssland har ett par flytande SMR-reaktorer redan tagits i bruk, och i Kina, Kanada, USA och Storbritannien finns långtgående planer på att utveckla SMR-reaktorer. Men det är ingen enhetlig konstruktion som gäller – teknikerna är många.
– Tittar vi globalt finns det uppemot hundra olika koncept på pappret. Men Blykallas koncept sticker ut ur mängden genom att den är så kompakt och flexibel, säger Carl Berglöf, kärnkraftsexpert på Energiföretagen.
Standardiserad design
Den storskaliga kärnkraften har vid nybyggnation tidvis blivit relativt dyr. Genom sin standardiserade design och flexibilitet kan den småskaliga kärnkraften bli en möjliggörare i framtidens energisystem, enligt olika bedömare. Dels kan de serietillverkas snabbt, dels kan de användas i många olika tillämpningar.
Tittar vi globalt finns det uppemot hundra olika koncept på pappret. Men Blykallas koncept sticker ut ur mängden, säger Carl Berglöf.
– Utöver att producera el finns möjligheten att producera värme, vätgas och elektrobränslen genom att kombinera med infångning av koldioxid. Det handlar inte bara om el – den stora potentialen är nog i värmetillämpningarna, säger Carl Berglöf.
Det finns dock utmaningar för den småskaliga kärnkraften. Först och främst måste kostnaderna ner.
– Det viktiga är att vi kan automatisera produktionen och få ner byggtiderna till max två år. Och vi måste få upp volymerna för att nå dit. Det behövs minst hundra enheter per land. Jag tror att vi kan få ner priset till 55–60 öre/kWh, säger Janne Wallenius.
Den andra stora utmaningen gäller regelverk, som inte är harmoniserat och standardiserat.
– Dagens föreskrifter är anpassade till de reaktorer som är i drift och är inte anpassade för ny kärnkraft. Det behövs nya föreskrifter och bestämmelser, och det krävs även harmoniseringar i internationella regelverk, säger Carl Berglöf.
Ett exempel är att ny kärnkraft i Sverige enbart får placeras på de tre platser där det finns kärnkraft idag. Men en av poängerna med SMR är just att den kommer bäst till sin rätt nära andra industricentra och infrastruktur för att man ska utvinna synergieffekter.
Ansökan till Energimyndigheten är kanske första steget i en längre process att få SMR på banan. Det hoppas i alla fall Uniper som är med och stöttar projektet.
– Ska vi ha ett kostnadseffektivt energisystem så behövs kärnkraft. Därför är det viktigt att stimulera och utveckla framtidens kärnkraft. Det här skulle kunna bli en ny svensk exportprodukt, säger Johan Svenningsson, vd på Uniper.
Han menar att alla alternativ bör vara öppna för framtiden – både när det gäller storskalig kärnkraft och de små reaktorerna.
– Kan man få ekonomi i de småskaliga anläggningarna kan det här bli riktigt intressant.
Om Energimyndigheten ger stöd och rätt incitament finns på plats tror Janne Wallenius att en första demoanläggning kan vara på plats 2030.
– Sedan skulle vi nog kunna ha en kommersiell tillämpning runt 2035. För att klara klimatomställningen krävs lika stora delar förnybart och baskraft. Och den enda baskraft som kan byggas ut i större omfattning är kärnkraft, säger Janne Wallenius.
Johan Wickström
