Små modulära reaktorer – nygammal teknik på uppgång

Det var i januari i år som regeringen meddelade att den vill ändra lagen för att tillåta utbyggnaden av kärnkraft och på sikt trygga elförsörjningen. Det handlar om att ta bort förbudet i miljöbalken som säger att det inte får byggas kärnreaktorer på andra platser än där de redan finns i dag. Regeringen vill även ta bort bestämmelsen som begränsar antalet reaktorer i drift till tio.

Förslaget, som nu är ute på remiss, väntas träda i kraft i mars 2024. Syftet är att det bland annat ska öppna för att nya aktörer ska vilja bygga kärnkraft, och kanske även på nya platser.

Men för att påskynda utbyggnaden av kärnkraft måste det också gå relativt snabbt och smidigt att bygga ut. Något som enligt många är ett effektivt sätt att minska investeringströsklarna för företagen är så kallade småskaliga modulära reaktorer, SMR, som har flera kommersiella fördelar jämfört med de traditionellt större kärnkraftverken.

Men trots att allt fler pratar om SMR är dessa fortfarande ett ganska okänt koncept för många. Här reder därför Magasin t: ut vad som är SMR – och varför de kontinuerligt lyfts fram i debatten.

– De är mindre i storlek

Det främsta kännetecknet för småskaliga modulära reaktorer är förmodligen, som namnet antyder, att de är mindre i storlek jämfört med de traditionella kärnkraftsanläggningarna. De tillför också en lägre effekt på 10 till 300 megawatt per enhet, medan stora kärnkraftverk ger en effekt på omkring 1 000 till 1 500 megawatt per enhet.

– Såväl lättvattenreaktorer som nya koncept

Det finns olika typer av SMR där de som ligger närmast till hands att kommersialisera är vanliga lättvattenreaktorer (motsvarande teknik som i dagens större reaktorer).

Runt om i världen drivs samtidigt olika projekt för att utveckla så kallade ”breeder reactors” som kan använda kärnbränslet många gånger mera effektivt än dagens reaktorer och även återanvända befintligt kärnavfall. Dessa reaktorer ligger längre fram i tiden eftersom tekniken är komplicerad då exempelvis bly, flytande salt eller natrium används i reaktorn i stället för vanligt vatten.

– Enklare att bygga tack vare serietillverkning

SMR beräknas bli mer kostnadseffektiva än vanliga kärnkraftverk. Anledningen är att modulerna kan serietillverkas i fabrik, transporteras smidigt och slutligen monteras ihop direkt på platsen där de ska placeras.

I dagsläget har olika länder olika detaljkrav när det kommer till byggandet av kärnkraftverk, vilket gör det svårt att standardisera produktionen. Förhoppningen är dock att så småningom få till en global standard – som man har gjort inom flygindustrin – för att på så sätt masstillverka SMR och minska kostnaderna.

Det finns dock redan i dag gemensamma säkerhetsgrundkrav på övergripande nivå för kärnkraftverk inom exempelvis EU, något som bland annat branschorganisationen Energiföretagen har skrivit om.

–  Passivt säkerhetssystem

SMR har vanligtvis ett så kallat passivt säkerhetssystem. Med det menas att om en störning skulle uppstå så kan reaktorn kyla ner sig själv, utan att det behövs någon manuell inblandning eller yttre elförsörjning.

– Kan användas till annat än el

SMR kan användas till annat än bara elproduktion, som till exempel produktion av värme och vätgas. Just möjligheten till kostnadseffektiv vätgasproduktion gör tekniken intressant i samband med den gröna omställningen – där vätgasen i många fall är en viktig insatsvara till industriprocesserna.  

– Kan ligga i anslutning till industrier

Det faktum att SMR kan transporteras och monteras ihop på plats gör att de relativt enkelt kan byggas i anslutning till industrier, som exempelvis batterifabriker, kemisk industri eller stålverk – där såväl el som värme och vätgas kan behövas.

Förutom i anslutning till industrier finns det också från politiskt håll en förhoppning om att SMR ska byggas på platser där den planerbara elförsörjningen är som lägst i dag, som i södra Sverige.

För att de små reaktorerna ska kunna tillföra samma kapacitet som ett vanligt större kärnkraftverk kan flera SMR också placeras tillsammans i en så kallad park.

– Nygammal teknik

Tekniken för SMR är, till skillnad från vad en del tror, inte ny utan har använts tidigare i framför allt ubåtar, hangarfartyg och isbrytare. Skillnaden i dag är att man vill fabriksbygga och standardisera de små reaktorerna för kommersiell drift.

I Sverige håller ett SMR-koncept på att utvecklas inom projektet Solstice i Oskarshamn, som forskare från KTH samt företagen Uniper, Swedish Modular Reactor och Blykalla står bakom. En första demoanläggning beräknas vara på plats runt 2030.

I andra delar av världen – som USA, Kina och Kanada – pågår det också olika utvecklingsprojekt. En ofta omnämnd reaktor är BWRX-300 från GE Hitachi, vilken har en elektrisk effekt på 300 megawatt. Denna SMR är klar för kommersialisering och företaget har redan tagit emot beställningar. Det är även denna reaktortyp som svenska Kärnfull Next försöker realisera i Sverige.