Fremtidens atomreaktor er lille – og kører måske på smeltet salt

Hvis du kan huske ulykkerne på atomkraftværkerne Tjernobyl og Fukushima, vil det måske vende sig i dig ved tanken om, at atomkraft inden for en overskuelig årrække kan sprede sig over hele planeten.

Radioaktivitet kan jo udløse kræfttilfælde og slå ihjel. Atomteknologi er blevet brugt i krig. Og oven i hatten producerer de store kraftværker giftigt affald, som vi skal kæmpe med at håndtere de næste mange århundreder.

Du kan læse meget mere om argumenterne mod atomkraft i artiklen Kan atomkraft redde verden?

Men før du afskriver tanken om atomkraft ud fra dit kendskab til historien, bør du lige vide om den helt nye generation af atomkraftanlæg, der er ved at blive udviklet, at de ifølge forskere i forhold til tidligere kraftværker:

• Er langt sikrere
• Efterlader langt mindre affald
• Kan bruge allerede brugt atommateriale (affald) som brændsel
• Er langt mindre
• Er billigere
• Ikke kan nedsmelte eller eksplodere
• Ikke kan udvikles til atomvåben
• Udleder 0 drivhusgasser, mens de producerer energi – meget energi

Især det sidste punkt fremstår som ekstremt vigtigt i en tid, hvor udledningen af CO₂, klodens temperatur og antallet af mennesker på Jorden bliver ved at stige.

»Sol og vind kan ikke løse problemerne alene«

En helt central løsning på de klimaproblemer, der følger med, er at nedbringe vores udledning af drivhusgasser som CO₂ så hurtigt som muligt.

»Jeg tror, at rigtigt mange mennesker undervurderer, hvor stor en indsats der skal gøres for at slippe helt for kul, olie, naturgas og biomasse, så vi kan blive reelt CO₂-neutrale. Vi har et gigantisk problem, og hvis man tror, man kan løse det med sol og vind alene, har man ikke forstået omfanget. Gør vi ikke noget mærkbart, er vi alle sammen på skideren.«

Ordene kommer fra Troels Schönfeldt.

Engang studerede han atomfysik på Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet og DTU.

Da han med egne ord blev træt af en virkelighed, hvor der var for meget snak og for lidt reel handling på klimaets vegne, forlod han universitetet med sin ph.d.-grad i bagagen for sammen med et par andre fysikere at starte virksomheden Seaborg Technologies.

I dag, godt fem år senere, står han i spidsen for 30 ansatte, blandt andre 12 ph.d.’er fra 5 kontinenter.

De er i fuld gang med at udvikle en atomreaktor, der ikke skal køre ved hjælp af uran eller plutonium i fast form, som de gamle atomkraftværker gjorde. I stedet er det radioaktive materiale opløst i smeltet salt.

Vi har vendt Seaborgs bud på fremtidens atomkraft med tre danske forskere; hver førende på deres felt med delte meninger om den nye teknologi, der er på tegnebrættet.

Men først skal du vide lidt mere om planerne for den såkaldte smeltet salt-reaktor.

5 fordele ved en kommende smeltet salt-reaktor

Bent Lauritzen bliver anset for at være Danmarks førende universitetsekspert inden for atomkraft. Han forsker i netop smeltet salt-reaktorer ved Danmarks Tekniske Universitet (DTU).

Bent Lauritzen har et godt kendskab til arbejdet i Seaborg, for han har selv været med til at uddanne Troels Schönfeldt i atomfysik, og hans gruppe arbejder sammen med Seaborg for at udvikle og teste software til smeltet salt-reaktorer.

Smeltet salt har et væld af fordele ifølge Bent Lauritzen:

1. Smeltet salt med opløst uran er flydende brændstof
   Det er let at rense, og man kan i en smeltet salt-reaktor køre med samme brændsel i meget længere tid, end man kan med de gamle uran-reaktorer. Med andre ord udnytter man energien fra uran langt mere effektivt og efterlader derfor også langt mindre affald.
   
2. En smeltet salt-reaktor kører ved lavt tryk
   Det betyder, at risikoen for at få spredt radioaktivt materiale ved for eksempel en eksplosion er meget lille. Lavt tryk giver også mindre behov for at afskærme reaktoren fra omgivelserne. Det gør den billigere at bygge.
   
3. Det radioaktive materiale er bundet i saltet
   Salten reagerer med de radioaktive stoffer, som bliver til nye salte. Skulle uheldet ske, vil det smeltede salt med uran blive opsamlet i en beholder, hvor det bliver kølet ned. Det forhindrer, at radioaktivitet kan blive sendt rundt i verden med vinden, som det skete efter Tjernobyl-ulykken.
   
4. En smeltet salt-reaktor kan køre ved højere temperatur end de gamle reaktorer
   Det lyder måske farligt, men det betyder i virkeligheden, at man får mere strøm ud af det samme brændsel. Det gør det endda muligt, at reaktoren ud over strøm kan levere fjernvarme til boliger eller varme til industrien som erstatning for fossile brændsler.
   
5. Den høje varme gør det lettere at lave brint
   Brint kan potentielt være med til at skubbe fossile brændstoffer ud. En smeltet salt-reaktor åbner på den måde for nye muligheder rent teknologisk.

Du kan læse et eksempel på, hvordan brint kan være et middel til at få kul, olie og naturgas ud af ligningen, i artiklen: Forskere: Grønne flybrændstoffer kan laves i Danmark.

Professor: 4. generation atomkraft er langt fra Tjernobyl

Bent Lauritzen understreger, at der er enorm teknologisk afstand fra Tjernobyl-reaktorerne til planerne for de nye reaktorer i det, man kalder fjerde generation, som omfatter smeltet salt-reaktoren.

Sikkerheden er ifølge Bent Lauritzen så meget større i de nye typer, at det efterhånden irriterer DTU-forskeren, når Tjernobyl kommer på banen som argument mod atomkraft.

»Ingen ville bygge en Tjernobyl-reaktor i dag, og jeg bryder mig ikke om sammenligningen. Du kan lige så godt sammenligne æbler med bananer. Det er ganske enkelt at misinformere. Jeg siger altid, at kernekraft i dag er sikker,« lyder det fra Bent Lauritzen fra Center for Nukleare Teknologier ved DTU.

Seaborg: Langt færre problemer med affald

Ifølge Troels Schönfeldt fra Seaborg vil affaldet fra de nye atomreaktorer i fjerde generation atomkraft fylde ganske lidt, fordi brændslet bliver udnyttet bedre end i de tidligere generationer.

Affaldet fra hele Danmarks forbrug af strøm i et år vil kunne gemmes væk i så lidt som tre flyttekasser, erklærer virksomhedslederen.

»Og det vil ikke kræve mere end et lokale på størrelse med et møderum at opbevare det sikkert bagefter,« lyder det.

Endelig bemærker Troels Schönfeldt, at ud over at sikkerheden er langt bedre, og affaldet fylder meget mindre, så vil Seaborgs reaktor ikke kunne bruges til at lave våben.

Det handler i bund og grund om valg af brændsel og reaktorens design, siger Seaborgs direktør (CEO) uden at gå i detaljer om den prototype, som firmaet arbejder på udvikle og skabe en forretning af.

»Den korteste, og lidt forsimplede, forklaring er, at der ikke på noget tidspunkt er materialer i vores reaktor, som kan bruges til a-våben, det vil sige intet højberiget uran eller plutonium i våbenkvalitet,« siger Troels Schönfeldt.

Seaborg reaktor er endnu ikke færdigudviklet. Det kan du læse mere om i boksen under artiklen.

Du kan også læse lidt mere om reaktoren på Seaborg Technologies' hjemmeside.

Klimaprofessor: Afgørende at kunne afvise ulykker

Meldingerne fra Bent Lauritzen og Seaborg til Videnskab.dk glæder umiddelbart Jens Hesselbjerg Christensen, klimaprofessor ved Københavns Universitets sektion Is-, Klima- og Geofysik.

Jens Hesselbjerg Christensen er klimaforsker og mangeårigt medlem af FN’s klimapanel, IPCC.

Han mener først og fremmest, at det er vigtigt at få netop risikoen for ulykker, risikoen for misbrug til krig eller terror og problemerne med radioaktivt affald bragt ned til et absolut minimum.

Og lige så vigtigt: Man skal fortælle verden, hvis man lykkes med det.

»Atomkraft bliver i dag set fra to sider. Den ene er den fredelige udnyttelse, den anden er fuldstændig destruktion, fordi billeder af ulykker og paddehatteskyer fra 2. Verdenskrig er det, som rigtigt mange har på nethinden.«

»Det er enormt vigtigt, at de gode mennesker bag sørger for, at de to sider bliver koblet fra hinanden, hvis atomkraft skal introduceres igen. Ud fra en videnskabelig betragtning skal den sidste historie kunne afvises fuldstændigt. Det må man bare acceptere som et vilkår,« siger Jens Hesselbjerg Christensen til Videnskab.dk.

Grøn omstilling er sværere uden atomkraft

Jens Hesselbjerg Christensen kan ikke vurdere selve teknikken bag en atomreaktor, men han er med egne ord »klar over«, at sikkerheden i kernekraft allerede er blevet langt bedre siden Tjernobyl. Og at selve energien fra atomkraftværker er blottet for udledning af CO₂ og derfor klimavenlig.

I en tid, hvor markant reduktion i CO₂-udledning er den suverænt vigtigste klimahandling, er der derfor brug for energi fra både sol, vind, vand og atomkraft, mener Jens Hesselbjerg Christensen.

»Men man skal huske på, at der er internationale, og der er nationale dagsordener.«

»I Danmark har vi for længst truffet beslutning om, at vi ikke vil have atomkraft i vores energi-portefølje. Andre lande er også ved at afvikle. Det gør det vanskeligere at lave en global grøn omstilling,« bemærker Jens Hesselbjerg Christensen.

Energiprofessor: Atomkraft er ikke nødvendig

På Aalborg Universitet forsker Brian Vad Mathiesen i netop grøn omstilling.

Han kender til arbejdet i Seaborg, som han »har stor sympati for«. Men han har umiddelbart meget svært ved at se, at der er brug for den nye type atomkraft for at løse verdens problemer.

Nuværende vedvarende energikilder kunne godt gøre det alene, siger Brian Vad Mathiesen til Videnskab.dk.

»Det kommer let til at lyde, som om vi i atomkraft har en ’silver bullet’, der kan fixe verdens problemer, men det tvivler jeg stærkt på.«

»Vedvarende energi i form af vind er nu billigere end fossile brændstoffer, og jeg har meget svært ved at se, at atomkraft skulle være bedre eller kan konkurrere med det, vi allerede har udviklet, og som vi kommer til at udvikle endnu mere med smarte energisystemer frem mod 2050,« lyder det fra Brian Vad Mathiesen, professor i vedvarende energisystemer på Institut for Planlægning ved Aalborg Universitet.

Du kan læse om smarte energisystemer i artiklen: Forskere: Sådan kan danske byer blive CO₂-neutrale.

»Atomkraft kan måske blive en hjælp i fremtiden«

Troels Schönfeldt hævder derimod, at Seaborgs smeltet salt-reaktor vil være billigere end nogen anden energikilde.

»Faktisk forventer vi at have både udviklet, bygget og tilsluttet den første reaktor hurtigere og billigere, end vi kan bygge en vindmøllepark af samme størrelse, hvis vi starter i dag,« lyder det fra virksomhedslederen.

Brian Vad Mathiesen gør opmærksom på, at det er hørt før, at fysikere melder ud, at en ny teknologisk revolution er lige om hjørnet, uden at den ender med at blive det.

»Jeg savner godt nok meget at se en prototype, som bare har kørt i 1000 timer,« bemærker han.

Professoren kan dog godt se fornuften i at lade atomkraft supplere eksisterende løsninger, hvis den nye generation med tiden viser sig rent faktisk at være sikker og velfungerende.

»Men mens de arbejder på det, må vi andre jo koncentrere os om at få de teknologier, der rent faktisk er udviklede – og som kan falde endnu mere i pris – til at spille sådan sammen, at man kan opnå 70%-målet i 2030 og målet om at blive CO₂-neutral i 2050.«

»Skulle kernekraft så vise sig at være konkurrencedygtigt med vedvarende energi i 2050, så er det rigtig fint,« konstaterer Brian Vad Mathiesen.

Du kan diskutere løsninger på verdens store problemer med tusindvis af andre danskere i Videnskab.dk's åbne Facebook-gruppe Red Verden. Alle er velkomne.

Seaborg vil reducere CO2 på niveau med hele EU

Hvad enten du er tiltalt af en fremtid med mere atomkraft eller ej, har du muligvis ret kort tid til at indstille dig på, at den kommer.

• I 2025 regner Seaborg med at være klar med en kommerciel prototype på sin smeltet salt-reaktor.
• Inden 2030 håber Seaborg at have bygget reaktorer nok til at kunne reducere så meget CO₂ hvert år, at det svarer til hele Danmarks nuværende udledning.
• I 2040 skal reduktionen af CO₂ ifølge Seaborgs plan være på niveau med EU's nuværende årlige CO₂-aftryk.

»Det vil ikke kun hjælpe os med at slippe af med fossile brændstoffer. Det løfter os også til det næste niveau af energi. Det kan blive en ny industriel revolution,« lyder forhåbningen fra Troels Schönfeldt.

Troels Schönfeldt er en flittig oplægsholder. I denne video kan du høre ham fortælle om Seaborgs planer:

Små reaktorer skal bruges i Sydøstasien

Du skal dog rejse langt væk for at komme til at se en smeltet salt-reaktor, hvis den virkelig kommer i brug i løbet af det næste årti.

Planen er, at den i første omgang skal eksporteres til Sydøstasien, for eksempel til landområder i Indonesien, hvor millioner af mennesker i dag må klare sig enten uden strøm eller på energi, der stammer fra kul; det mest CO₂-svinende fossile brændstof.

Tanken er nemlig, at Seaborgs smeltet salt-reaktor skal være så lille, at den kan være i en 6 meter lang container. På den måde kan den sammen med en turbine blive lastet på en pram og sejlet ud til områder, der virkelig har brug for energi.

Hvis alle drømmene i Seaborg går i opfyldelse, bliver reaktoren så populær, at den danske virksomhed ruller 7.500 enheder ud inden 2040.

Reaktorerne vil i så fald virkelig kunne sætte strøm til lokalområderne. Den lille størrelse til trods skal hver enkelt reaktor levere 250 MW varme 100 MW strøm – svarende til strøm til 200.000 husholdninger.

Når den først er på plads, skal en kompakt smeltet salt-reaktor (CMSR) kunne køre i 12 år, før den skal tankes op, lyder det fra Troels Schönfeldt.

Små reaktorer er trenden inden for atomkraft

Seaborgs planer om at lave små reaktorer passer godt ind i tidens atom-trend, fortæller Bent Lauritzen fra DTU, som samarbejder med Seaborg.

Små reaktorer leverer ganske vist mindre strøm – 50-300 MW mod de store værkers 1.600 MW. Til gengæld kan de bygges på en fabrik, hvor man kan lave serieproduktion og på den måde opbygge en stor ekspertise. Det skærer toppen af meget høje byggeomkostninger, når man kan anlægge flere værker ad gangen.

Bent Lauritzen tilføjer, at russerne allerede bygger små atomreaktorer til isbrydere, som kan sejles til eksempelvis Sibirien, hvor det er svært at komme frem. Efter 12 år bliver de hentet tilbage igen og ’tanket op’, ligesom Seaborg planlægger at gøre i Sydøstasien.

Sikker atomkraft kunne gavne verdens fattige

Ender Seaborgs mange planer og drømme med at blive til virkelighed, kan det potentielt virkelig gavne i verdens fattige og utilgængelige områder. Det vurderer professor Jens Hesselbjerg Christensen fra Københavns Universitet.

»Som fredelig løsning giver det god mening, og kan det på ingen måde give banditter anledning til at finde en anden udnyttelse af atomkraften, så er det smart,« mener Jens Hesselbjerg Christensen og understreger, at han mangler den nødvendige indsigt til at kunne vurdere selve teknologien.

Jens Hesselbjerg Christensen indskyder, at vi også bør have med i tankerne, at stramme regler for brug af atomkraft ville blive håndhævet strengt i vestlige lande, hvor lovgivning og kontrol som regel fungerer godt.

Spørgsmålet er, hvordan andre typer samfund vil sørge for, at for eksempel sikkerhedsregler bliver fulgt nøje?

Brian Vad Mathiesen fra Aalborg Universitet lægger sig på samme linje. Han fortæller, at man har oplevet langt simplere teknologier som vandbrønde gå til grunde i Sydøstasien, fordi folk var for dårlige til at passe på dem.

»Atomkraft er en teknologi, som kræver meget viden. Der er sikkert visse steder, hvor den kunne fungere, men den er altså også oppe mod udviklingen af batterier, ’electrofuels’ og meget andet, som vil gøre simplere, billigere og sikrere grøn energi mere og mere udbredt.«

»Jeg synes, det virker urealistisk, at atomkraft vil vælte alt det af banen. Men den bedste måde at vise, jeg tager fejl, er jo at bevise, at det kan lade sig gøre,« siger Brian Vad Mathiesen.

Seaborg: Vi skal bruge både atomkraft og vind

Uanset, at der er ulemper, eller at andre typer atomkraft eller andre virksomheder kan komme først (se boksen under artiklen) – eller at det stadig kan tage årtier, før nye atomreaktorer kan være klar til brug i større skala – mener Troels Schönfeldt, at det er tåbeligt ikke at forsøge at udnytte de muligheder, atomkraft giver.

For vi har brug for at komme i gang med løsninger af enhver art så hurtigt som muligt for at bremse klimaforandringerne.

»I mine øjne skal vi bruge atomkraft, men vi skal også bruge vind, batterier, geotermi, vandkraft og al mulig anden vedvarende energi, hvis vi skal have bare en lille chance for at nå klimamålene i Paris-aftalen, endda for sent.«

»Hvis man tror, man kan løse problemet med sol og vind alene, har man ikke forstået problemet. Men det har man heller ikke, hvis man kun tror på atomkraft,« mener Troels Schönfeldt.

Atomkraft er den energiform, der har kostet færrest menneskeliv

Som en allersidste krølle tænker du måske, at det er fint nok med det dér atomkraft, men bare en enkelt ulykke er nok til at smadre planeten mindst lige så effektivt, som klimaforandringerne kan komme til det?

I så fald skal du have denne statistik med i baghovedet. Den er sammensat af forskere fra engelske University of Oxford, som står bag siden Our World In Data.

Den viser, at atomkraft er én af de energiformer, som har kostet færrest liv gennem historien i forhold til mængden af energi, der er produceret:

Læs mere om disse tal og andre lignende hos Our World In Data i deres artikel 'Nuclear energy and renewables are far, far safer than fossil fuels'.

Hvis du vil læse mere om danske forskeres argumenter for og imod atomkraft, kan du dykke ned i artiklen: Kan atomkraft redde verden?

Du kan læse en status for Seaborgs atomreaktor, samt finde ud af, hvordan atomkraft egentlig skaber energi, i to bokse længere nede.