Forskningen har under åren lyckats med att minska volymen av det kärnavfall som lämnar en kärnreaktor för lagring. Tillsammans med kinesiska forskare har Montreal-baserade institutet SNC-Lavalin tagit fram en ny metod som reducerar kärnavfallet ännu mer genom användning av återvunnet uran. Forskningen har genomförts i företagets nya avancerade CANDU-reaktor (förkortad AFCR).
CANDU-reaktorn liknar i princip flertalet lättvattenreaktorer, även om den skiljer sig i detaljer. Man har inte haft de ånggeneratorproblem som förekommit i tryckvattenreaktorn. Bränsle kan fyllas på under drift, vilket är en stor fördel. CANDU drivs vid lägre temperatur än tryckvattenreaktorer och det ger lägre termodynamisk effektivitet.
En vidareutveckling av denna reaktortyp är Advanced CANDU reactor (ACR), där man använder låg anrikat uran. Klart högre grad av förbränning kan ske i ACR än i en tryckvattenreaktor, så man kan till och med låta använt bränsle från sådana reaktorer ingå i bränslet till en ACR. ACR uppvisar också klart förbättrad termodynamisk effektivitet och bränsleförbränningsgrad och räknas till tredje generationens reaktor
– När bränslet levereras från en lättvattenreaktor kan det behandlas konventionellt, vilket också görs i Storbritannien, Frankrike och i andra länder, förklarar Sermet Kuran, SNC-Lavalins vice ordförande för AFCR -teamet.
Enligt honom är det dock möjligt att berika återvunnet uran även mer än 95 procent och använda det igen i lättvattenreaktorer, men processen är dyrt, räknat i pengar, elförbrukning och miljöpåverkan. Målet är att göra processen billigare.
SNC-Lavalin AFCR vill effektivisera användningen av återvunnet uran och Kina är, enligt Sermet Kuran, ett bra ställe att börja med. Kina har ett stort antal lättvattenreaktorer, som använder anrikat uran. En hög andel är av typ 235 och följaktligen uran som producerar energi.
Men flaggskeppet bland kanadensiska CANDU - kärnreaktorer, använder naturligt uran, som har en mycket lägre andel av uran-235. Utformningen och design av CANDU reaktorer förändrades så att de kunde ta emot återvunnet uran direkt på ett sätt som inte kräver berikning. Det gör återvinningen betydligt mer ekonomiskt.
Metoden är enligt Sermet Kuran särskilt lämplig för användning i Kina. Fyra lättvattenreaktorer kan skapa tillräckligt bränsle för att mata in det i en AFCR- reaktor. Kina har idag drygt 30 sådana reaktorer och de planerar för ytterligare 100 stycken.
AFCR- reaktorer har alla världsledande säkerhetsfunktioner som redan finns i CANDU reaktorer och dessa kompletteras av nya aktiva och passiva säkerhetsfunktioner.
– Det dröjer dock innan vi ser AFCR i Kanada. CANDU reaktorerna använder redan uran som är 30 procent effektivare än alla andra reaktorer. Därmed är mängden av det klyvbara materialet i vårt bränsleavfall för låg. Det finns alltså inte tillräckligt uran-235 kvar i kanadensiska anläggningar för att återvinning av använt bränsle skulle bära sig ekonomiskt, säger Sermet Kuran.
Men däremot är återvinningen, enligt Kuran, meningsfullt i Kina, där SNC-Lavalin planerar att bygga ut verksamheten gradvis för att säkerställa att projektet löper smidigt. Kuran anser att det är en aldrig tidigare skådad möjlighet. Etablering av AFCR hjälper Kina att spara pengar och energi, medan kanadensiska SNC-Lavalin intar en nyckelroll i en växande marknad.
