Morgondagens atomenergi
Figur 2. Saltsmeltereaktor.
Foto: Wikipedia
Eg svaiar øvst i Vor Frelsers kirke i København. Eg har ein leksjon i open avgrunn. Eg prøver å kvitta meg med høgdeskrekken. Det same gjorde Axel i 1863 i romanen Reisa til jordas indre av Jules Verne. Han førebudde seg på turen innover, eg derimot skal utover. Eg tviheld på rekkverket mens eg ser meg rundt.
I det fjerne tronar det svenske atomenergiverket Barsebäck som danskane fekk stengt i 2005. Eg ser ned på Folketinget som i fjor forlengde forbodet mot atomenergi, men i 2016 opna den danske regjeringa for forsking på thoriumbaserte teknologiar. Danskane er nokre luringar. Dei satsar på å eksportera og tena store pengar på det dei sjølve ikkje vil ha.
Eg hevar blikket mot Titangade 11, der Seaborg Technologies er i godt gang med å laga nye atomenergiløysingar med saltsmeltereaktor som fiksar dei gamle problema. Dei har 90 prosent private investorar og har fått pengar av den danske staten. Før eg vitjar dei, skal eg ut på ein reise i tid og verdsrom i Tycho Brahe Planetarium.
Eg sit og et ein hamburgar i halvmørkeret. Ein gjer tydelegvis kva som helst for å stappa kunnskap i den oppveksande slekta. Over og rundt meg vert dei fyrste stjernene etter den store smellen danna. Gravitasjon trykkjer det lette grunnstoffet hydrogen saman til det vert varmt og tett nok til å starta produksjonen av det tyngre helium. I denne samansmeltingsprosessen vert det frigjeve store mengder energi. Det er slik sola gjev oss varme her på jorda.
Dette er vel og bra, men korleis vert dei tunge grunnstoffa laga? Kvinna som held føredraget, svarar før eg får henta fram gammal kunnskap frå hjerneborken. Alle grunnstoff tyngre enn jarn (56FE) krev det energi for å laga. Det skjer i supernovaer når store stjerner eksploderer og vert til nøytronstjerner eller svarte hòl.
Eg lukkar auga og ser i mitt indre figur 1. Han viser bindingsenergi per nukleontal. Jarn har høgast bindingsenergi og er difor det mest stabile grunnstoffet. Ved å smelta saman (fusjonera) grunnstoff med lågare nukleontal enn jarn kan ein få frigjort mykje energi. Frå hydrogen til helium heile 17,6 MeV (1 MeV=4,45*E-20 kWh), ifylgje Einsteins E=mc2.
Dersom det vert danna 1,3 tonn helium, er Noregs årlege straumforbruk (156 TWh) dekt. Problemet er berre at ein treng ekstreme temperaturar. Då er det lettare å starta med å få ustabile tunge grunnstoff til høgre i figuren til å dela seg (fisjonera) til lettare grunnstoff. Dess nærare me kjem jarn, dess meir energi og mindre radioaktivt avfall får me.
No er ikkje ein saltsmeltereaktor noko nytt. Ved Oak Ridge National Laboratory i USA vart det gjort eksperiment med ein slik reaktor, men prosjektet vart skrinlagt i 70-åra på grunn av tekniske utfordringar og fordi ein slik reaktor ikkje kunne brukast til å laga våpen.
Figur 2 viser ei prinsippskisse av ein saltsmeltereaktor. Det oppvarma flytande fluoridsaltet, 500 grader celsius, er tilsett radioaktivt materiale. Det kan vera uran eller thorium. Thorium er i utgangspunktet ikkje radioaktivt, men kan fanga inn nøytron og verta uran som kan spaltast. Prosessen vert kontrollert med kontrollstavar på same måte som for konvensjonelle atomenergiverk.
I ein saltsmeltereaktor kan ein ikkje bruka vatn som moderator, men må ty til grafitt eller salt som kan bremsa nøytrona, slik at dei får tid til å reagera med det radioaktive materialet. Når reaktoren er sett i gang, kan også radioaktivt avfall blandast inn i saltet og spaltast til lettare atom for å henta ut meir energi og redusera mengda radioaktivt stoff og levetida deira.
Ein saltsmeltereaktor er trygg. Skulle temperaturen auka, vil den radioaktive aktivitet som produserer varmen, verta mindre. Systemet er sjølvregulerande. Skulle straumen gå, smeltar frysepluggen i botnen og smelta fell ned i store tryggingstankar. Sidan saltsmeltereaktoren arbeider under normalt trykk, i motsetning til konvensjonelle atomenergireaktorar, og dei radioaktive isotopane er i smelta, er det ingen fare for spreiing av radioaktivitet.
Som ein ser av figur 2, har saltsmeltereaktoren to varmevekslarar. Det er gjort fordi saltsmelte får det meste til å rusta. I tillegg til kostnadene er dette hovudutfordringane når ein ynskjer å kommersialisera slike atomenergiverk.
Eg set sykkelen utanfor Titangade 11, som er hovudkvarteret til Seaborg Technologies. Eg elskar å koma overraskande. Då får eg møta røynda. Ingen skilt, tomme kontor og vaktmeisteren har ikkje høyrt om selskapet. Eg tek ein telefon til marknadssjefen. Heile gjengen, seksti i talet, er på ein vekelang studietur til Århus.
Eg set meg på ein benk utanfor og ser eit timelangt føredrag som teknisk sjef Eirik Eide Pettersen, utflytta bergensar, held for Tekna. Dei skal laga ein kompakt saltsmeltereaktor som vert fôra med opprika uran. Reaktoren vil verta sikker, transportabel og gje energi til 200.000 husstandar i tolv år.
Dei har inga konkrete planar om å bruka korkje thorium eller radioaktivt avfall, for det er vanskeleg å få tak i. Uran, derimot, er berre eit telefonnummer unna. Trøysta får vera at dersom dei lukkast, kan dei gå vidare med konseptet og bruka anna brensle og avfall. Det kan revolusjonera energiproduksjonen i verda. Dei har tenkt å fylgja suksessoppskrifta til vindturbinselskapet Vestas og sjølve syta for heile leveringskjeda. Du har nok alt gissa det. Vestas hovudkontor er i Århus.
Eg syklar vidare forbi Østre Gasværk og opp til Mågevejen 11, der Kim Larsen voks opp. Eg tek meg i å nynna: «Det er en kold tid som vi lever i. Alle går rundt og fryser.»
No treng eg å tina opp. Kva med Saint-Paul-lès-Durance utan for Marseille i Sør-Frankrike? Då kan eg jo vitja den eksperimentelle fusjonsreaktoren ITER samstundes.
Per ThoRvaldsen
per.eilif.thorvaldsen@hvl.no
Er du abonnent? Logg på her for å lese vidare.
Digital tilgang til DAG OG TID – heilt utan binding
Prøv ein månad for kr 49.
Deretter kr 199 per månad. Stopp når du vil.
Eg svaiar øvst i Vor Frelsers kirke i København. Eg har ein leksjon i open avgrunn. Eg prøver å kvitta meg med høgdeskrekken. Det same gjorde Axel i 1863 i romanen Reisa til jordas indre av Jules Verne. Han førebudde seg på turen innover, eg derimot skal utover. Eg tviheld på rekkverket mens eg ser meg rundt.
I det fjerne tronar det svenske atomenergiverket Barsebäck som danskane fekk stengt i 2005. Eg ser ned på Folketinget som i fjor forlengde forbodet mot atomenergi, men i 2016 opna den danske regjeringa for forsking på thoriumbaserte teknologiar. Danskane er nokre luringar. Dei satsar på å eksportera og tena store pengar på det dei sjølve ikkje vil ha.
Eg hevar blikket mot Titangade 11, der Seaborg Technologies er i godt gang med å laga nye atomenergiløysingar med saltsmeltereaktor som fiksar dei gamle problema. Dei har 90 prosent private investorar og har fått pengar av den danske staten. Før eg vitjar dei, skal eg ut på ein reise i tid og verdsrom i Tycho Brahe Planetarium.
Eg sit og et ein hamburgar i halvmørkeret. Ein gjer tydelegvis kva som helst for å stappa kunnskap i den oppveksande slekta. Over og rundt meg vert dei fyrste stjernene etter den store smellen danna. Gravitasjon trykkjer det lette grunnstoffet hydrogen saman til det vert varmt og tett nok til å starta produksjonen av det tyngre helium. I denne samansmeltingsprosessen vert det frigjeve store mengder energi. Det er slik sola gjev oss varme her på jorda.
Dette er vel og bra, men korleis vert dei tunge grunnstoffa laga? Kvinna som held føredraget, svarar før eg får henta fram gammal kunnskap frå hjerneborken. Alle grunnstoff tyngre enn jarn (56FE) krev det energi for å laga. Det skjer i supernovaer når store stjerner eksploderer og vert til nøytronstjerner eller svarte hòl.
Eg lukkar auga og ser i mitt indre figur 1. Han viser bindingsenergi per nukleontal. Jarn har høgast bindingsenergi og er difor det mest stabile grunnstoffet. Ved å smelta saman (fusjonera) grunnstoff med lågare nukleontal enn jarn kan ein få frigjort mykje energi. Frå hydrogen til helium heile 17,6 MeV (1 MeV=4,45*E-20 kWh), ifylgje Einsteins E=mc2.
Dersom det vert danna 1,3 tonn helium, er Noregs årlege straumforbruk (156 TWh) dekt. Problemet er berre at ein treng ekstreme temperaturar. Då er det lettare å starta med å få ustabile tunge grunnstoff til høgre i figuren til å dela seg (fisjonera) til lettare grunnstoff. Dess nærare me kjem jarn, dess meir energi og mindre radioaktivt avfall får me.
No er ikkje ein saltsmeltereaktor noko nytt. Ved Oak Ridge National Laboratory i USA vart det gjort eksperiment med ein slik reaktor, men prosjektet vart skrinlagt i 70-åra på grunn av tekniske utfordringar og fordi ein slik reaktor ikkje kunne brukast til å laga våpen.
Figur 2 viser ei prinsippskisse av ein saltsmeltereaktor. Det oppvarma flytande fluoridsaltet, 500 grader celsius, er tilsett radioaktivt materiale. Det kan vera uran eller thorium. Thorium er i utgangspunktet ikkje radioaktivt, men kan fanga inn nøytron og verta uran som kan spaltast. Prosessen vert kontrollert med kontrollstavar på same måte som for konvensjonelle atomenergiverk.
I ein saltsmeltereaktor kan ein ikkje bruka vatn som moderator, men må ty til grafitt eller salt som kan bremsa nøytrona, slik at dei får tid til å reagera med det radioaktive materialet. Når reaktoren er sett i gang, kan også radioaktivt avfall blandast inn i saltet og spaltast til lettare atom for å henta ut meir energi og redusera mengda radioaktivt stoff og levetida deira.
Ein saltsmeltereaktor er trygg. Skulle temperaturen auka, vil den radioaktive aktivitet som produserer varmen, verta mindre. Systemet er sjølvregulerande. Skulle straumen gå, smeltar frysepluggen i botnen og smelta fell ned i store tryggingstankar. Sidan saltsmeltereaktoren arbeider under normalt trykk, i motsetning til konvensjonelle atomenergireaktorar, og dei radioaktive isotopane er i smelta, er det ingen fare for spreiing av radioaktivitet.
Som ein ser av figur 2, har saltsmeltereaktoren to varmevekslarar. Det er gjort fordi saltsmelte får det meste til å rusta. I tillegg til kostnadene er dette hovudutfordringane når ein ynskjer å kommersialisera slike atomenergiverk.
Eg set sykkelen utanfor Titangade 11, som er hovudkvarteret til Seaborg Technologies. Eg elskar å koma overraskande. Då får eg møta røynda. Ingen skilt, tomme kontor og vaktmeisteren har ikkje høyrt om selskapet. Eg tek ein telefon til marknadssjefen. Heile gjengen, seksti i talet, er på ein vekelang studietur til Århus.
Eg set meg på ein benk utanfor og ser eit timelangt føredrag som teknisk sjef Eirik Eide Pettersen, utflytta bergensar, held for Tekna. Dei skal laga ein kompakt saltsmeltereaktor som vert fôra med opprika uran. Reaktoren vil verta sikker, transportabel og gje energi til 200.000 husstandar i tolv år.
Dei har inga konkrete planar om å bruka korkje thorium eller radioaktivt avfall, for det er vanskeleg å få tak i. Uran, derimot, er berre eit telefonnummer unna. Trøysta får vera at dersom dei lukkast, kan dei gå vidare med konseptet og bruka anna brensle og avfall. Det kan revolusjonera energiproduksjonen i verda. Dei har tenkt å fylgja suksessoppskrifta til vindturbinselskapet Vestas og sjølve syta for heile leveringskjeda. Du har nok alt gissa det. Vestas hovudkontor er i Århus.
Eg syklar vidare forbi Østre Gasværk og opp til Mågevejen 11, der Kim Larsen voks opp. Eg tek meg i å nynna: «Det er en kold tid som vi lever i. Alle går rundt og fryser.»
No treng eg å tina opp. Kva med Saint-Paul-lès-Durance utan for Marseille i Sør-Frankrike? Då kan eg jo vitja den eksperimentelle fusjonsreaktoren ITER samstundes.
Per ThoRvaldsen
per.eilif.thorvaldsen@hvl.no
Sidan saltsmeltereaktoren arbeider under normalt trykk, i motsetning til konvensjonelle atomenergireaktorar, og dei radioaktive isotopane er i smelta, er det ingen fare for spreiing av radioaktivitet.
Fleire artiklar
Eit hus i Ål kommune vart teke av jordskred under ekstremvêret "Hans" i august i fjor.
Foto: Frederik Ringnes / NTB
Husforsikring i hardt vêr
Kan klimaendringane føre til at også norske heimar blir umoglege å forsikre?
Folkerørsla for lokalsjukehusa demonstrerer mot helseføretakmodellen utanfor Stortinget i 2017.
Foto: Håkon Mosvold Larsen / NTB
Vestre må avslutte konflikter og beklage
«Svært mange av de 300.000 som jobber i Helse-
vesenet, merker daglig følgene av Helseforetaks-
modellen som nå videreføres av Ap og Sp.»
Teikning: May Linn Clement
Tid for realitetsorientering
Valet av Donald Trump til president er ikkje noka tilfeldig ulukke, men ei fylgje av dårleg politisk handverk gjennom lang tid.
Ruslan Gorovij sender pengane han tener som artist, heim til Kyiv, der vener kjøper vedlass til ukrainarar som treng varme i vinter.
Foto: Ukrainian online sales
Eit nytt lovframlegg som legg opp til at det skal bli straffbart å selje ulovleg hogd skog, vil ikkje minst råke folk i øydelagde hus.
James Rebanks på Lillehammer sist veke.
Foto: Morten A. Strøksnes
Ein mann for alle årstider
LILLEHAMMER: Etter å ha skrive to svært populære bøker om landbruk og sauehald hamna James Rebanks i ei krise som førte han til eit dunvær på Helgeland.