{"id":538,"date":"2011-08-01T01:43:09","date_gmt":"2011-07-31T23:43:09","guid":{"rendered":"http:\/\/www.hoglundaberg.se\/energibloggen\/?p=538"},"modified":"2013-11-05T15:35:13","modified_gmt":"2013-11-05T13:35:13","slug":"eroei-karnkraft","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.hoglundaberg.se\/energibloggen\/2011\/08\/eroei-karnkraft\/","title":{"rendered":"EROEI – k\u00e4rnkraft"},"content":{"rendered":"

En naturlig forts\u00e4ttning p\u00e5 analysen<\/a> om m\u00f6jligheterna att ers\u00e4tta de fossila br\u00e4nslena \u00e4r att titta n\u00e4rmare p\u00e5 energibalansen f\u00f6r de olika energislag jag ser framf\u00f6r mig som ers\u00e4ttare, n\u00e4mligen sol-, vind-, geo- och k\u00e4rnkraft. F\u00f6rst ut \u00e4r k\u00e4rnkraften som kanske ocks\u00e5 \u00e4r den mest kontroversiella av de olika energik\u00e4llorna.<\/p>\n

De finns ett antal studier som tittar p\u00e5 energibalansen f\u00f6r ett k\u00e4rnkraftverk. De flesta har n\u00e5gra \u00e5r p\u00e5 nacken och v\u00e4ldigt m\u00e5nga gjordes p\u00e5 70-talet. Tv\u00e5 av de nyare \u00e4r Nuclear power \u2013 the energy balance<\/a> av Jan Willem Storm van Leeuwen och Life-Cycle Energy Balance and Greenhouse Gas Emissions of Nuclear Energy in Australia<\/a> fr\u00e5n Sidneys Universitet. En f\u00f6rdel med att utg\u00e5 ifr\u00e5n dessa studier \u00e4r att de inte bara \u00e4r nya utan ocks\u00e5 till stor del sammanfattar \u00e4ldre gjorda utredningar.<\/p>\n

Som m\u00e5nga som \u00e4r mer eller mindre insatta i \u00e4mnet kanske k\u00e4nner till \u00e4r Storm van Leeuwens (SVL) slutsatser ytterst pessimistiska och rapporten har dessutom f\u00e5tt utst\u00e5 en del kritik f\u00f6r detta, b\u00e5de fr\u00e5n den akademiska<\/a> v\u00e4rlden och fr\u00e5n k\u00e4rnkraftindustrin<\/a>. Det b\u00f6r till\u00e4ggas att rapporten fr\u00e5n SVL \u00e4r best\u00e4lld av de gr\u00f6na partierna i Europaparlamentet vilka \u00e4r uttalat k\u00e4rnkraftskritiska och SVL<\/a> sj\u00e4lv \u00e4r sekreterare i det tillv\u00e4xtkritiska Club of Rome<\/a> som ocks\u00e5 de \u00e4r uttalade<\/a> k\u00e4rnkraftsmotst\u00e5ndare. I vanliga fall ska man inte beh\u00f6va tvivla p\u00e5 sanningshalten i en rapport bara f\u00f6r att forskaren eller universitetet i fr\u00e5ga har anknytningar till n\u00e5gon godtycklig organisation, men nu f\u00f6rh\u00e5ller det sig s\u00e5 att SVL inte \u00e4r forskare vid n\u00e5got universitet utan arbetar via ett eget konsultf\u00f6retag. D\u00e4rmed inte sagt att allt i rapporten \u00e4r felaktigt. Det finns en del tveksamheter i analysen fr\u00e5n Sidneys Universitet ocks\u00e5, men jag \u00e5terkommer till dessa samt hur avg\u00f6rande data i min analys skiljer sig fr\u00e5n ovanst\u00e5ende k\u00e4llor. Jag \u00e4r medveten om att jag som lekman sticker ut hakan v\u00e4ldigt l\u00e5ngt n\u00e4r jag kritiserar de h\u00e4r rapporterna, i synnerhet Life-Cycle Energy Balance and Greenhouse Gas Emissions of Nuclear Energy in Australia (LCEB), men vissa antaganden som har gjorts \u00e4r definitivt \u00f6ppna f\u00f6r ifr\u00e5gas\u00e4ttande. Att kalla dem felaktiga \u00e4r kanske att g\u00e5 f\u00f6r l\u00e5ngt, men det beror lite p\u00e5 vad man har f\u00f6r avsikt med respektive analys. Jag \u00e5terkommer till detta.<\/p>\n

F\u00f6r att underl\u00e4tta m\u00f6jligheterna f\u00f6r l\u00e4sare att j\u00e4mf\u00f6ra med andra k\u00e4llor anv\u00e4nder jag engelska ben\u00e4mningar forts\u00e4ttningsvis. F\u00f6r att kunna analysera energibalansen i ett k\u00e4rnkraftverk m\u00e5ste samtliga delar av systemet analyseras. Dessa \u00e4r brytning av uranmalm (mining), framst\u00e4llning av yellowcake (milling), omvandling till urantetraflourid (conversion), anrikning (enrichment), br\u00e4nsletillverkning (fuel fabrication), uppf\u00f6rande av kraftverk (construction), drift (operation), avveckling (decomissioning) och avfallshantering (waste storage and disposal).<\/p>\n

Analysen har genomf\u00f6rts f\u00f6r tv\u00e5 olika fall d\u00e4r det ena motsvarar konservativa v\u00e4rden och det andra optimistiska v\u00e4rden. Det \u00e4r n\u00e4mligen s\u00e5 att b\u00e5de SVL och Universitet i Sidney genomg\u00e5ende valt de mest pessimistiska v\u00e4rdena i deras analyser. SVL v\u00e4ljer dessutom att i ett antal fall g\u00f6ra egna ber\u00e4kningar som skiljer mot all \u00f6vrig litteratur med flera storleksordningar, givetvis till det konservativa h\u00e5llet. F\u00f6ljande koefficienter har anv\u00e4nts och motsvarande f\u00f6r SVL och LCEB finns ocks\u00e5 med som j\u00e4mf\u00f6relse.<\/p>\n

\"\"<\/a>N\u00e4r det g\u00e4ller mining & milling \u00e4r det inga st\u00f6rre skillnader mellan anv\u00e4nda data f\u00f6r de tre analyserna, undantaget de optimistiska data som ing\u00e5r i denna analys. Bakgrunden till dessa \u00e4r data fr\u00e5n Rio Tintos gruva R\u00f6ssing<\/a> i Namibia. R\u00f6ssing \u00e4r en urangruva d\u00e4r utvinning sker framg\u00e5ngsrikt trots mycket l\u00e5g uranhalt i malmen, under 0,03%<\/a>. Det visar sig att om man applicerar SVL:s v\u00e4rden f\u00f6r R\u00f6ssing s\u00e5 f\u00e5r man inte bara en energif\u00f6rbrukning som \u00e4r st\u00f6rre \u00e4n den som rapporteras f\u00f6r gruvan, man f\u00e5r en f\u00f6rbrukning som \u00e4r st\u00f6rre<\/a> \u00e4n den f\u00f6r hela Namibia. Det \u00e4r mycket m\u00f6jligt att Rio Tinto underskattar sin f\u00f6rbrukning, men att den skulle vara st\u00f6rre \u00e4n f\u00f6r hela landet \u00e4r sj\u00e4lvklart orimligt. Slutsatsen av detta \u00e4r att SVL:s v\u00e4rden inte \u00e4r korrekta, \u00e5tminstone inte f\u00f6r malm med l\u00e5g urankoncentration. N\u00e4r det g\u00e4ller LCEB ignoreras ocks\u00e5 h\u00e4r R\u00f6ssing, i likhet med gruvan Ranger i Australien, med motiveringen att det r\u00f6r sig om extremv\u00e4rden. Inga andra f\u00f6rs\u00f6k att f\u00f6rklara de l\u00e5ga energif\u00f6rbrukningarna g\u00f6rs. H\u00e4r har jag allts\u00e5 valt att inkludera energif\u00f6rbrukningen som rapporterats fr\u00e5n R\u00f6ssing som ett optimistiskt v\u00e4rde.<\/p>\n

Till\u00e4gg: Det kan vara v\u00e4rt att notera att under 2012 gick energif\u00f6rbrukningen f\u00f6r R\u00f6ssing ner till 0,153<\/a> GJ\/ton malm.<\/em><\/p>\n

Ytterligare en faktor som m\u00e5ste beaktas \u00e4r den andel uran av det totalt tillg\u00e4ngliga som \u00e4r m\u00f6jlig att utvinna, d\u00e5 denna koefficient tillsammans med koncentrationen avg\u00f6r hur mycket malm som m\u00e5ste brytas f\u00f6r att erh\u00e5lla en given m\u00e4ngd uran. Denna faktor ben\u00e4mns extraction rate eller yield i litteraturen. Faktorn \u00e4r n\u00e4ra 1 vid h\u00f6ga koncentrationer uran i malmen och sjunker med minskande malmkvalitet. SVL introducerar i den f\u00f6rsta utg\u00e5van av sin rapport en formel f\u00f6r yield som \u00e4r baserad p\u00e5 en kombination av empiriska och teoretiska data:<\/p>\n

Y = 0,980 \u2013 0,0723log(g)2<\/sup>,<\/p><\/blockquote>\n

d\u00e4r g \u00e4r urankoncentrationen i malmen uttryckt i procent. Denna formel ger en exponentiellt avtagande yield som passerar noll ungef\u00e4r vid koncentrationen 0,0002 %. I den senaste utg\u00e5van av SVL:s rapport g\u00e5r man dock ifr\u00e5n denna formel och anv\u00e4nder ist\u00e4llet en som \u00e4r helt baserad p\u00e5 empiriska data fr\u00e5n existerande gruvor d\u00e5 man menar att teoretiska data inte \u00e4r tillf\u00f6rlitliga. Den nya formeln \u00e4r betydligt mer pessimistisk och antyder att ingen utvinning skulle vara m\u00f6jlig under ca 0,01 %. Anledningen till att enbart teoretiska data existerar och att inga gruvor bryter uran vid dessa koncentrationer \u00e4r att behovet inte uppkommit \u00e4nnu. Det finns helt enkelt f\u00f6r mycket l\u00e4tt\u00e5tkomligt uran. Det b\u00f6r till\u00e4ggas att de teoretiska v\u00e4rdena \u00e4r baserade p\u00e5 laboratorieexperiment och finns f\u00f6r s\u00e5 l\u00e5ga urankoncentrationer som 0,0003 %, utvinning verkar allts\u00e5 vara fullt m\u00f6jlig, \u00e5tminstone i experiment.<\/p>\n

Till\u00e4gg:\u00a0<\/em>Uranprospektering p\u00e5g\u00e5r idag p\u00e5 flera platser runt om i v\u00e4rlden, d\u00e4ribland i Sverige. De tv\u00e5 projekten Viken och H\u00e4gg\u00e5n<\/a> utg\u00f6r de st\u00f6rsta och tredje st\u00f6rsta k\u00e4nda outnyttjade uranresurserna i v\u00e4rlden med 400000 respektive 100000 ton U. Vid H\u00e4gg\u00e5n f\u00f6rekommer uranet i alunskiffer tillsammans med brytningsbara koncentrationer av molybden, nickel, vanadin och zink. Det intressanta \u00e4r dock att man rapporterat en yield vid konventionell urlakning med syra p\u00e5 93% fr\u00e5n H\u00e4gg\u00e5n trots att urankoncentrationen \u00e4r s\u00e5 l\u00e5g som 0,016 % eller 160 ppm. Enligt formeln ovan skulle skulle inte mer \u00e4n 75% vara m\u00f6jligt, vilket \u00e4r ytterligare ett bevis p\u00e5 att SVL’s siffror \u00e4r \u00f6verdrivet pessimistiska.\u00a0<\/em><\/em><\/p>\n

Enligt\u00a0Uranium Blog<\/a>\u00a0har uranproducenten Macusani Yellowcake Inc uppn\u00e5tt en yield p\u00e5 91 % f\u00f6r uran vid koncentrationen 0,0085 % eller 85 ppm. Enligt formeln ovan skulle inte mer \u00e4n 67 % vara m\u00f6jligt. H\u00e4r handlar det allts\u00e5 om fel p\u00e5 mer \u00e4n 25 % och fel som blir allt st\u00f6rre ju l\u00e4ngre ner i urankoncentrationerna man kommer. Detta f\u00e5r givetvis stor inverkan p\u00e5 energibalansen f\u00f6r det totala systemet.<\/em><\/em><\/em><\/p>\n

<\/em>Vidare rapporterar<\/a> prospekt\u00f6ren Aura Energy<\/a> att f\u00f6rs\u00f6k g\u00f6rs med biologisk urlakning d\u00e4r bakterier hj\u00e4lper till att l\u00f6sa och separera uranet ur v\u00e4rdmineralen. Gruvan Talvivaara i Finland planerar<\/a> att utvinna uran ur skiffer med urankoncentration s\u00e5 l\u00e5g som 15-20 ppm med hj\u00e4lp av den h\u00e4r tekniken. D\u00e5 kommer malmen utvinnas som biprodukt till\u00a0nickel, zink, koppar och j\u00e4rn. Skulle processen vara s\u00e5 energiintensiv och ineffektiv som SVL h\u00e4vdar skulle dylika f\u00f6rs\u00f6k givetvis inte ens \u00f6verv\u00e4gas.\u00a0<\/em>Formeln ovan kommer dock forts\u00e4ttningsvis anv\u00e4ndas i brist p\u00e5 annan information och \u00e4r med andra ord att betrakta som mycket pessimistisk f\u00f6r att inte s\u00e4ga direkt felaktig.<\/em><\/p>\n

Ytterligare en anledning till att man v\u00e4ljer en ny formel \u00e4r enligt SVL den s\u00e5 kallade mineralogiska barri\u00e4ren. Detta \u00e4r ett koncept som inneb\u00e4r att metaller under en viss koncentration upph\u00f6r att bilda egna mineraler och ist\u00e4llet upptr\u00e4der utspridda i v\u00e4rdmineralen, exempelvis granit. Detta inneb\u00e4r att de blir sv\u00e5rare och framf\u00f6rallt mer energikr\u00e4vande att utvinna. SVL antar, med h\u00e4nvisning till sina empiriska data, att den mineralogiska barri\u00e4ren f\u00f6r uran kan finnas n\u00e5gonstans vid just 0,01 %. Att s\u00e5 skulle vara fallet kan dock inte verifieras. I brist p\u00e5 annat har den ovanst\u00e5ende formeln anv\u00e4nts i den h\u00e4r analysen precis som i LCEB, d\u00e5 den ger en energif\u00f6rbrukning som st\u00e4mmer v\u00e4l \u00f6verens med vad ett antal Australiensiska k\u00e4llor rapporterar.<\/p>\n

Sist men inte minst kan det vara v\u00e4rt att notera att uran i mycket l\u00e5ga koncentrationer kan vara ekonomiskt och energim\u00e4ssigt f\u00f6rdelaktigt att utvinna om det g\u00f6ras tillsammans med andra metaller, som exempelvis tillsammans med koppar i gruvan Olympic Dam i Australien. Denna m\u00f6jlighet tar inte SVL n\u00e5gon h\u00e4nsyn till.<\/p>\n

N\u00e4r det g\u00e4ller enrichment<\/a> kommer diskrepansen fr\u00e5n att den h\u00e4r analysen f\u00f6ruts\u00e4tter att all anrikning sker med centrifuger till skillnad fr\u00e5n SVL och LCEB som antar en kombination av centrifugalanrikning och diffusion i enlighet med f\u00f6rdelningen i v\u00e4rlden idag. Med tanke p\u00e5 att anrikning med centrifuger \u00e4r m\u00e5nga g\u00e5nger effektivare och en storskalig expansion av k\u00e4rnkraft i framtiden med all s\u00e4kerhet skulle utnyttja detta faktum ser jag ingen anledning att ta h\u00e4nsyn till f\u00f6rlegad teknik.<\/p>\n

F\u00f6r konstruktionsfasen kommer de h\u00f6gre v\u00e4rdena som anv\u00e4nts i den h\u00e4r analysen fr\u00e5n LCEB och de optimistiska fr\u00e5n den EPD<\/a> (Environmental Product Declaration) som Vattenfall utf\u00f6rt f\u00f6r Forsmark. Det kan till\u00e4ggas att forskarna vid Sidneys Universitet anv\u00e4nde en litteraturstudie som grund till v\u00e4rdena f\u00f6r konstruktion och att de mest konservativa siffrorna som noterades valdes. SVL anv\u00e4nder sig av ett alternativt s\u00e4tt att v\u00e4rdera energi\u00e5tg\u00e5ngen vid stora infrastrukturprojekt vilket inneb\u00e4r en j\u00e4mf\u00f6relse via den ekonomiska kostnaden f\u00f6r projektet som sedan omvandlas till energif\u00f6rbrukning. Detta tar dock inte h\u00e4nsyn till att en stor del av kostnaden kan vara s\u00e5dant som inte har n\u00e5gon inverkan p\u00e5 energikonsumtion, s\u00e5som r\u00e4ntor och l\u00f6ner. Vidare kan exempelvis en f\u00f6rsening i ett infrastrukturprojekt medf\u00f6ra stora kostnads\u00f6kningar men det \u00e4r inte alls s\u00e4kert att detta medf\u00f6r n\u00e5gon \u00f6kad energi\u00e5tg\u00e5ng. I LCEB-rapporten f\u00f6rkastar man mycket riktigt SVL:s metodik.<\/p>\n

N\u00e4r det g\u00e4ller drift \u00e4r v\u00e4rdena som anv\u00e4nts h\u00e4r ocks\u00e5 de ifr\u00e5n LCEB, b\u00e5de f\u00f6r det optimistiska och det pessimistiska scenariot. V\u00e4rdena h\u00e4rr\u00f6r fr\u00e5n den litteraturstudie man gjort och de optimistiska \u00e4r helt enkelt tagna fr\u00e5n den nyaste studien medan man vid Sidneys Universitet valt en annan studie som grund. SVL har valt samma metodik som i konstruktionsfasen vilken vida \u00f6verskattar energibehovet, vilket man ocks\u00e5 noterar i LCEB.\u00a0Till\u00e4gg: De optimistiska v\u00e4rdena f\u00f6r drift har uppdaterats och nu anv\u00e4nds ist\u00e4llet de data som presenteras av Vattenfalls EPD f\u00f6r Forsmark d\u00e5 driften \u00e4r en fas med relativt stor inverkan p\u00e5 resultatet.\u00a0<\/em>H\u00e4r kan man notera att Vattenfalls<\/a> uppm\u00e4tta energi\u00e5tg\u00e5ng under drift \u00e4r en hundradel av SVL:s ber\u00e4knade.<\/p>\n

F\u00f6r avveckling av en k\u00e4rnreaktor har man i LCEB valt att anv\u00e4nda sig av k\u00e4rnkraftsindustrins genomsnitt p\u00e5 ca 35 % av energi\u00e5tg\u00e5ngen vid uppf\u00f6randet, vilket ocks\u00e5 anv\u00e4nts h\u00e4r. \u00c4ven i denna fas anv\u00e4nder sig SVL av den felaktiga metodik som beskrivits ovan varp\u00e5 energi\u00e5tg\u00e5ngen \u00f6verskattas grovt. Det kan ocks\u00e5 n\u00e4mnas att man i LCEB noterar att kostnaden f\u00f6r genomf\u00f6rda avvecklingar av kommersiella reaktorer i Tyskland kostat i storleksordningen 3-9 % av uppf\u00f6randet.<\/p>\n

Slutligen har samma v\u00e4rden f\u00f6r hantering och f\u00f6rvar av avfall anv\u00e4nts i den h\u00e4r analysen som i LCEB. SVL presenterar data som ligger ungef\u00e4r en faktor tio h\u00f6gre \u00e4n v\u00e4rdena presenterade i den \u00f6vriga litteraturen. F\u00f6rfattaren kritiserar ocks\u00e5 vedertagna industristandarder och menar att \u201dansvarsfull\u201d hantering av radioaktivt avfall m\u00e5ste g\u00f6ras p\u00e5 ett mer energikr\u00e4vande s\u00e4tt, vilket \u00e4r en av anledningarna till de h\u00f6gre siffrorna.<\/p>\n

F\u00f6r att kunna slutf\u00f6ra analysen kr\u00e4vs en exempelreaktor. I denna analys har en reaktor med n\u00e5got skilda egenskaper fr\u00e5n inl\u00e4ggen om k\u00e4rnkraftens br\u00e4nslecykel<\/a> och m\u00f6jligheterna att fasa ut oljan<\/a> antagits. Dessa presenteras i tabellen nedan med v\u00e4rdena f\u00f6r SVL och LCEB f\u00f6r j\u00e4mf\u00f6relse.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

H\u00e4r kan det vara v\u00e4rt att notera att siffrorna i LCEB inte riktigt g\u00e5r ihop. Om man anv\u00e4nder de tillg\u00e4ngliga siffrorna f\u00f6r att ber\u00e4kna br\u00e4nslef\u00f6rbrukningen i deras referensreaktor hamnar man p\u00e5 29,9 ton\/\u00e5r, men ovanst\u00e5ende \u00e4r allts\u00e5 vad man listat i sin sammanfattning. Vad denna diskrepans beror p\u00e5 \u00e4r inte klart f\u00f6r mig. I ovanst\u00e5ende tabell framg\u00e5r enbart det \u00e5rliga uranbehovet och inte den m\u00e4ngd som kr\u00e4vs f\u00f6r att ladda reaktorn vid uppstart, vilket \u00e4r ungef\u00e4r fyra g\u00e5nger de listade v\u00e4rdena. Detta \u00e4r dock medtaget i respektive analys.<\/p>\n

I tabellen ovan kan man se relativt stora skillnader mellan de v\u00e4rden som anv\u00e4nts i denna analys j\u00e4mf\u00f6rt med SVL och LCEB. Anledningen till detta \u00e4r att de v\u00e4rden som anv\u00e4nts h\u00e4r \u00e4r tagna fr\u00e5n produktspecifikationer fr\u00e5n nya reaktormodeller medan de tv\u00e5 andra utredningarna har anv\u00e4nt sig av genomsnittliga v\u00e4rden fr\u00e5n samtliga reaktorer som \u00e4r i drift idag, det vill s\u00e4ga den stora majoriteten av underlaget representerar teknik fr\u00e5n 70-talet. Detta \u00e4r enligt mig totalt felaktigt. En storskalig expansion av k\u00e4rnkraft i framtiden kommer att baseras p\u00e5 reaktorer av generation III, III+ och IV, inte modeller som har 40 \u00e5r p\u00e5 nacken. Jag kan f\u00f6rst\u00e5 bakgrunden att v\u00e4lja en l\u00e5g kapacitetsfaktor d\u00e5 m\u00e5nga l\u00e4nder inte kommer upp till niv\u00e5er runt 0,9, inklusive Sverige. Detta beror dock till stora delar p\u00e5 politiska och f\u00f6retagsm\u00e4ssiga brister och inte tekniska. Erfarenheter fr\u00e5n exempelvis Finland<\/a> visar p\u00e5 att om viljan att h\u00e5lla reaktorerna i drift finns \u00e4r det ocks\u00e5 fullt m\u00f6jligt, trots att de anv\u00e4nder samma reaktormodeller som vi i Sverige. En kapacitetsfaktor p\u00e5 0,9 eller h\u00f6gre \u00e4r med andra ord h\u00f6gst realistiskt.<\/p>\n

Att vidare anv\u00e4nda en effektivitet vid omvandling fr\u00e5n termisk effekt till elektrisk p\u00e5 0,3-0,32 \u00e4r ocks\u00e5 pessimistiskt. De reaktorer som \u00e4r i drift idag ligger runt eller \u00f6ver dessa v\u00e4rden och exempelvis Arevas EPR<\/a> listar v\u00e4rden p\u00e5 0,36-0,37. G\u00e5r man l\u00e4ngre och tar till vara p\u00e5 en del av kylvattnet till exempelvis fj\u00e4rrv\u00e4rme \u00f6kar givetvis effektiviteten betydligt. N\u00e4r det g\u00e4ller utnyttjandegraden av br\u00e4nslet har detta ocks\u00e5 \u00f6kat p\u00e5 senare tid varf\u00f6r v\u00e4rden p\u00e5 42-45 GWd\/MTIHM (Giga Watt days per Metric Tonne Initial Heavy Metal) \u00e4r att betrakta som l\u00e5gt, d\u00e5 m\u00e5nga idag opererar p\u00e5 och runt 50. I v\u00e5ra svenska reaktorer har exempelvis v\u00e4rdet g\u00e5tt fr\u00e5n 23 p\u00e5 70-talet till 53<\/a> idag.\u00a0Areva listar 55-65 GWd\/MTIHM som typiskt f\u00f6r sin EPR<\/a> med ett maximum \u00f6ver 70 (!) och Westinghouse anger 60 f\u00f6r AP1000<\/a>. Sammanfattningsvis, vid en analys av k\u00e4rnkraftens potential i framtiden b\u00f6r allts\u00e5 aktuella egenskaper tas i beaktande och inte ett genomsnitt f\u00f6r de g\u00e5ngna 40 \u00e5ren. \u00c4r dock syftet med analysen att unders\u00f6ka k\u00e4rnkraftens energibalans historiskt sett och upp till idag \u00e4r de antaganden SVL och Sidneys Universitet gjort b\u00e4ttre l\u00e4mpade.<\/p>\n

N\u00e4r det g\u00e4ller produktion av avfall har samma v\u00e4rden som i LCEB antagits. F\u00f6rutom det utbr\u00e4nda br\u00e4nslet antas att 13 ton h\u00f6gaktivt avfall produceras varje \u00e5r och vid avveckling antas att 10000 ton medel- och l\u00e5gaktivt avfall uppkommer. Dessa siffror divideras dock med reaktorns livsl\u00e4ngd f\u00f6r att f\u00e5 m\u00e4ngden avfall per \u00e5r.<\/p>\n

Samtliga delfaser i analysen ger en icke varierande energi\u00e5tg\u00e5ng per \u00e5r med undantag f\u00f6r mining & milling, d\u00e5 dessa varierar med koncentrationen av uran i malmen. Resultaten av analysen presenteras d\u00e4rf\u00f6r som EROEI<\/a>,\u00a0med avseende p\u00e5 genererad elektrisk energi, som funktion av urankoncentration f\u00f6r de optimistiska respektive pessimistiska koefficienterna. Om den termiska energin anv\u00e4nds f\u00f6r att ber\u00e4kna EROEI ist\u00e4llet skulle v\u00e4rdena ungef\u00e4r tredubblas.\u00a0Observera den pseudologaritmiska x-axeln.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Om man antar att ett samh\u00e4lle kr\u00e4ver ett EROEI p\u00e5 5 f\u00f6r att uppr\u00e4tth\u00e5llas skulle detta allts\u00e5 inneb\u00e4ra att gr\u00e4nsen f\u00f6r k\u00e4rnkraft som alternativ g\u00e5r vid urankoncentrationer p\u00e5 mellan 0,015 och 0,0015 %. Med tanke p\u00e5 de enorma reserver som existerar<\/a> mellan 0,01 och 0,02 % b\u00f6r urantillg\u00e5ngar inte utg\u00f6ra n\u00e5got problem inom \u00f6versk\u00e5dlig framtid.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Tvekar man p\u00e5 uppgifterna om de uppskattade tillg\u00e5ngarna kan man dock helgardera sig genom att titta vidare p\u00e5 bridreaktorer. Nedanst\u00e5ende koefficienter har antagits:<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Den f\u00f6rsta skillnaden mot tidigare koefficienter \u00e4r att behovet av anrikning f\u00f6rsvinner d\u00e5 bridreaktorn opererar p\u00e5 naturligt uran och inte anrikat. Det kr\u00e4vs dock uran med h\u00f6g anrikning eller plutonium f\u00f6r att starta processen. D\u00e5 anrikningsgraden \u00e4r betydligt h\u00f6gre \u00e4n f\u00f6r l\u00e4ttvattenreaktorn (20 % mot 4,5 %) inneb\u00e4r detta att antalet SWU (Separative Work Units) per ton anrikat br\u00e4nsle ungef\u00e4r femdubblas. Detta \u00e4r medtaget i analysen \u00e4ven om befintligt plutonium i f\u00f6rsta hand skulle anv\u00e4ndas till att starta en expansion av bridreaktorer i verkligheten. D\u00e5 reaktorn startats skapar den nytt Pu fr\u00e5n det naturliga uranet i samma takt som den f\u00f6rbr\u00e4nner laddat Pu.<\/p>\n

Vidare har det antagits att energi\u00e5tg\u00e5ngen vid konstruktion och drift av en bridreaktor \u00e4r 50 % h\u00f6gre \u00e4n vid motsvarande f\u00f6r en l\u00e4ttvattenreaktor. Tittar man p\u00e5 de analyser som gjorts \u00e4r det dock inte sj\u00e4lvklart att skillnaderna \u00e4r s\u00e5 stora. LCEB listar analyser som gjorts d\u00e4r det skiljer 24 % fr\u00e5n en l\u00e4ttvattenreaktor till en bridreaktor. En av anledningarna till de relativt sm\u00e5 skillnaderna kan vara att behovet av en h\u00f6gh\u00e5llfast reaktortank f\u00f6rsvinner d\u00e5 de flesta bridreaktorer opererar n\u00e4ra atmosf\u00e4rstryck. Vidare \u00e4r en bridreaktor oerh\u00f6rt kompakt i f\u00f6rh\u00e5llande till en l\u00e4ttvattenreaktor varp\u00e5 den volym som m\u00e5ste inneslutas drastiskt minskar och med den energi\u00e5tg\u00e5ngen. Kostnaderna \u00e4r d\u00e4remot antagligen h\u00f6gre. Det verkar snarare vara tungvattenreaktorer (CANDU) som \u00e4r mest energim\u00e4ssigt kostsamma att uppf\u00f6ra, antagligen p\u00e5 grund av att en stor m\u00e4ngd tungt vatten m\u00e5ste framst\u00e4llas vilket \u00e4r ytterst energikr\u00e4vande.<\/p>\n

N\u00e4r det g\u00e4ller reprocessing, upparbetning av bestr\u00e5lat 238U f\u00f6r att erh\u00e5lla Pu, har ovanst\u00e5ende siffra i brist p\u00e5 b\u00e4ttre underlag tagits fr\u00e5n LCEB. V\u00e4rdets som anges \u00e4r motsvarande f\u00f6r separation av Pu ur l\u00e4ttvattenreaktorbr\u00e4nsle vilket torde vara betydligt mer energikr\u00e4vande d\u00e5 st\u00f6rre volymer br\u00e4nsle med betydligt l\u00e4gre koncentration Pu m\u00e5ste hanteras. Det b\u00f6r allts\u00e5 vara ett pessimistiskt antagande. Vidare antas att enbart Pu \u00e5teranv\u00e4nts och inget uran, vilket inneb\u00e4r att allt naturligt uran m\u00e5ste brytas i en gruva. Med tanke p\u00e5 de enorma lager utarmat uran (238U) som existerar \u00e4r detta ocks\u00e5 ett pessimistiskt antagande, \u00e5tminstone under de f\u00f6rsta \u00e5rhundradena av bridreaktordrift.<\/p>\n

Med ovanst\u00e5ende koefficienter har f\u00f6ljande exempelreaktor har analyserats:<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

Med tanke p\u00e5 den h\u00f6ga arbetstemperatur som dagens bridreaktorer opererar vid har en effektivitet p\u00e5 0,45 antagits. En n\u00e5got l\u00e4gre kapacitetsfaktor har dock antagits och huruvida det \u00e4r realistiskt att anta en livsl\u00e4ngd p\u00e5 60 \u00e4r n\u00e5got tveksamt. Resultaten \u00e4r f\u00f6ljande:<\/p>\n

\"\"<\/a>H\u00e4r ser man att det pessimistiska v\u00e4rdet \u00e4r n\u00e5got l\u00e4gre \u00e4n f\u00f6r l\u00e4ttvattenreaktorn vid h\u00f6ga urankoncentrationer p\u00e5 grund av de h\u00f6gre energibehoven vid konstruktion och drift. Detta kompenseras dock vid l\u00e4gre koncentrationer med att bridreaktorn har ett betydligt l\u00e4gre behov av naturligt uran, med tanke p\u00e5 att den utnyttjar energin i uranet 50-60 g\u00e5nger mer effektivt \u00e4n en l\u00e4ttvattenreaktor. Om man fortfarande antar att ett EROEI p\u00e5 5 utg\u00f6r gr\u00e4nsen f\u00f6r vad ett samh\u00e4lle kr\u00e4ver av sin energif\u00f6rs\u00f6rjning ser man att uranbrytning ner till s\u00e5 l\u00e5ga koncentrationer som i fosfater och granit kan vara m\u00f6jlig ur energisynpunkt. Resurserna i intervallet 0,01 \u2013 0,02 % \u00e4r dock s\u00e5 stora att detta sannolikt aldrig kommer vara n\u00f6dv\u00e4ndigt och i detta intervall ligger EROEI p\u00e5 ett betryggande v\u00e4rde mellan ungef\u00e4r 11 och 88. V\u00e4rt att notera \u00e4r ocks\u00e5 att resultaten f\u00f6r bridreaktorn torde ligga i ungef\u00e4r samma storleksordning som f\u00f6r en MSR<\/a> med torium som br\u00e4nsle.<\/p>\n

<\/div>