I eventyret om de 3 små grise vælger hver af grisene forskellige ”teknologier” til at bygge deres hus. De ender alle op med et hus, men det er kun ét af husene, som holder stand, da den store stygge ulv kommer forbi. I vores eventyr er den store stygge ulv et billede på de globale menneskemængder, som gerne vil have billig og ren energi. I vores eventyr vil disse mennesker ikke sky nogle midler for at tilkæmpe sig denne energi. Hvem er så de 3 små grise i vores eventyr? Se det er ikke så vigtigt. Dette er jo ing.dk, så vi er kun interesserede i de 3 forskellige teknologier, som grisene anvender. Anledningen til denne blog er opstået, fordi der efterhånden er kommet ret mange mennesker hen til mig og sagt, at de ikke rigtig forstår det der ”Thoriumenergi”. Det virker, som om der er mange forskellige måder at lave det på. Enkelte af dem, som kontaktede mig, havde også godt nok lagt mærke til, at der nævnes vidt forskellige priser og tidshorisonter ved de forskellige Thoriumenergiteknologier. Jeg kan godt forstå, at folk er forvirrede! Måske kan denne blog hjælpe. Disclaimer: Jeg ønsker ikke at hænge nogle ud med denne blog, men når der er en forskel med op til en faktor 10 på både tidshorisont og pris, så er folk nødt til at få en forklaring!

Illustration: Privatfoto

Grisene brugte som bekendt halm, træ og mursten. I vores eventyr er de 3 teknologier Light Water Reactors (LWR), Molten Salt Converter Reaktor (MSCR) og Molten Salt Breeder Reactors (MSBR). Der findes også andre typer af ”Thoriumenergi”, men disse 3 er absolut de mest omtalte, så af pladshensyn begrænser jeg mig til dem. Både Light Water Reactors og Molten Salt Reactors blev opfundet af den samme mand, nemlig Alvin Wienberg. I sidste halvdel af sit liv talte han ofte om den store tragedie, der er opstået ved at verden har valgt LWR-teknologien frem for MSR-teknologien. Som I så mange andre eventyr måtte Alvin gå så frygteligt meget ondt igennem i hans liv, og desværre kom der ikke nogen lykkelig afslutning på historien, før han døde i 2006.

LWR

I vores historie er LWR den teknologi som svarer til halm. De 3 dårlige ting, der kan siges om LWR teknologi er:

LWR bruger vand under MEGET højt tryk, og det giver derfor enorme krav til komponenter, som medvirker til, at LWR kraftværker bliver urimelig dyre og store.

LWR har en MEGET dårlig neutronøkonomi, hvilket vil sige, at en stor procentdel af neutronerne i kædereaktionen går tabt. Neutronerne går især tabt i vand, kontrolstave og i Xenon.

LWR bruger brændsel i pilleform, som er meget dyr at producere og endnu dyrere at recycle efterfølgende. Der er to typer: enten med beriget uran eller MOX fuel indeholdende plutonium.

Der er ikke rigtig noget godt at sige om LWR-teknologi ud over, at det trods alt er bedre end kulkraft.

Netop i sidste uge var der en artikel på ing.dk om Thor Energy fra Norge, som laver forsøg med thorium MOX fuel til LWR. Thorium MOX fuel giver ikke rigtig nogle store fordele frem for uran MOX fuel i LWR. Det måtte Øystein Asphjell fra Thor Enegy da også indrømme under høringen på Christiansborg i November 2015, og Erik Nonbøl fra DTU gentog dette i en efterfølgende radio- udsendelse på P1.

Jeg har oplevet, at mange almindelige mennesker bliver meget forvirrede, når jeg og andre ofte taler om Thoriumenergi som den helt store åbenbaring, og at det kan redde verden. Og så hører de om et firma i Norge, som måske kun er 2 år fra at kunne levere ”Thoriumenergi”. Men det er altså slet ikke det samme, vi taler om. Okay: Vi bruger alle grundstoffet thorium i en proces, som producerer energi. Men hvor Copenhagen Atomics og andre gode folk ønsker at udvikle Molten Salt Reactors, som har potentiale til at løse hele verdens energibehov, så er Norske Thor Energy’s mål at lave en forretning på thorium MOX-fuel til LWR og sælge deres viden til de store LWR-fuelproducenter og lave en lille forretning ud af det. Det tror jeg vil lykkes for dem, og jeg ønsker dem alt muligt held og lykke med dette. Deres forskning kan måske også komme os til gode en dag.

Men jeg synes, det er meget ærgerligt, hvis befolkningen blander de 3 thoriumteknologier sammen og tror, at det næsten er det samme. Det er lige så forskelligt som cykler, biler og flyvemaskiner eller som halm, træ og mursten.

Breeder reaktor

Før vi skal hører om det sidste to reaktortyper (MSCR og MSBR) så skal vi lige høre, hvad en breeder reaktor er for noget. Se, når man vil lave fissionsenergi, så skal man have startet en kontrolleret kædereaktion. Det gøres nemmest med Uran 235. Problemet med Uran 235 er bare, at ude i naturen, hvor vi finder uran, er det blandet sammen med Uran 238 i forholdet (U235/U238 = 0.7%). Men i LWR skal man bruge op imod 5% U235 for at få startet en kædereaktion på grund af den dårlige neutronøkonomi, som nævnt tidligere. Det er lidt ærgerligt, fordi det er meget dyrt at berige Uran fra 0.7% op til 5% U235. Udover prisen er der også to andre KÆMPE ulemper ved berigelse:

Det skaber enorme bunker af ”uranaffald”, hvor indholdet af U235 er langt under 0.7%

Hvis man har et anlæg, som kan berige uran, så kan man nemt lave højt beriget uran til atom- bomber. Netop det man var bange for, at Iran ville gøre.

LWR-reaktorer er burner reaktorer, hvilket blot betyder, at de brænder lidt af U235 indholdet i brændslet af, og når de har gjort det, så går kædereaktionen i stå, og man har en masse brugt brændsel, hvor man kun har brændt langt under 1% af brændværdien. En breeder-reaktor er en reaktortype, som kan lave Thorium 232 om til Uran 233, imens kædereaktionen kører. Faktisk så er en breeder-reaktor defineret ved, at den producerer lidt mere Uran 233, end den brænder af. Det skyldes, at en kædereaktion med Thorium fra naturens side giver 13% flere neutroner, end man skal bruge for at holde kædereaktionen i gang. Hvis man bygger sin reaktor så disse ekstra 13% af neutroner ikke går tabt, men at man bruger hovedparten af dem på at opbygge et overskud af Uran 233, så har man en breeder-reaktor som producere mere brændstof end den brænder af. Det er smart, MEGA SMART!!

Den kvikke læser vil have indset, at hvis man har en breeder-reaktor så undgår man berigelsesprocessen og man undgår 95% af atomaffaldsproblemet.

Doubling time

Doubling time er den tid, det tager for en breeder-reaktor at lave dobbelt så meget brændsel, som man begyndte med. Det er præcis som renteregning. Hvor langt tid går der, før jeg har dobbelt så mange penge på min bankkonto? Det afhænger af rentesatsen og rentetilskrivningsfrekvensen. Sådan er det også med atomreaktorer. Den procentsats af overskudsneutroner, man kan bruge på sin breedercyclus, svarer til rentesatsen. Rentetilskrivningsfrekvensen svarer til, hvor hurtigt man kan få det nye ekstra brændsel til at biddrage til kædereaktion.

I en LWR-(burner)-reaktor, hvor renten er negativ, bliver der mindre og mindre på din bankkonto - og processen går i stå, så snart nogle få penge har forladt din konto. Så smider man 95% af pengene væk som ”atomaffald” og finder en ny konto til at sætte helt nye penge ind på. Selv børn kan se, at dette er hul i hovedet!

MSCR

I vores historie er Molten Salt Converter Reactors (MSCR) den teknologi, som svarer til huset af træ i grisenes eventyr. En converterreaktor bliver også ofte kaldet en ”burner reactor”. Det gør den, fordi den brænder mere brændsel af end den producerer. Men HOV! Når MSCR er en burner, så er den jo lige så dårlig som LWR. Ja og nej. MSCR kan måske løse verdens energiudfordringer, hvis man ikke bekymrer sig om affaldet, og teknologien har nogle fordele, som er værd at bemærke:

Den bruger hverken vand eller salt under højt tryk, og er derfor meget billigere end LWR.

Den har bedre neutronøkonomi end LWR, og har man først fået startet den op, så skal man bruge meget lidt nyt fissilt brændsel på at holde den i gang i mange årtier.

Den producerer meget mindre affald end LWR.

Alt det, man lærer om salt-kemi og materialer ved høje temperaturer, kan genbruges i MSBR.

For eksempel satser virksomhederne ThorCon Power, Terrestrial Energy på at bygge MSCR-teknologi.

MSBR

I vores historie er Molten Salt Breeder Reactors (MSBR) den teknologi, som svarer til huset i mursten i grisenes eventyr. Det er den eneste teknologi, som med sikkerhed holder, når den store stygge ulv kommer. Der er endnu aldrig nogle der har bygget en MSBR, men en lang række simuleringer og rapporter viser, at det vil være muligt at bygge sådan en. Det blev klart for Alvin Wineberg allerede i 1960-erne. Hvis man vil lave en MSBR, er det lettest at gøre det med termiske neutroner og med en startup fuel som er en blanding af Thorium - Plutonium eller Thorium - Uran 233.

Fordelene ved MSBR er de samme som for MSCR. Der ud over er MSBR den eneste af de 3 teknologier, som har mulighed for eksponentiel vækst i energiproduktionen og deraf følgende fald i priserne og mulighed for at bruge de ekstra neutroner på at forbrænde atomaffald og gøre det meget mindre problematisk.

Virksomhederne Flibe Energy og Copenhagen Atomics arbejder med MSBR teknologien.

IDA fremtidsteknologi’s Molten Salt Reactor symposium 4 februar

Kirk Sorensen var en af hovedkræfterne, som var med til at starte den ”Thoriumenergi-euforisme”, som har spredt sig over hele verden i løbet af de sidste 10 år. Han og Jiri Krepel fra EU’s største Molten Salt Reactor-projekt, kommer til København d. 4 februar, hvor IDA fremtidsteknologi holder et symposium om Molten Salt Reactor-teknologi. Det bliver den største event om ”thoriumenergi” i Danmark til dato, så check, om din kalender er ledig den dag.

Dette indhold kan kun vises hvis funktionelle cookies er accepteret.

Klik for at opdatere samtykke

Sexet

Hvorfor kalder vi det så ”Thoriumenergi”, når nu det ikke er entydigt, hvad vi taler om. Den fejl må jeg tage på mig, det var dumt at vi ikke fandt på et andet og bedre navn fra starten. Men jeg synes ærligt talt, at Thoriumenergi lyder mere sexet end Molten Salt Breeder Reactors, som ville være den korrekte tekniske betegnelse. LFTR er et andet teknisk udtryk, som har været brugt, men det er hverken særlig sexet eller præcist.

Begrænset fissionbrændsel i verden

Som bekendt så er der begrænsede mængder Uran 235 i verden. Selv hvis det var helt gratis at bygge LWR kraftværker, så kunne vi kun dække hele verdens energi behov på 20 TW i nogle få år før vi løber tør for Uran 235. MOX-fuel, enten med Thorium eller Uran 238, ville kunne forlænge dette til dobbelt så mange år, men før eller siden så løber vi også tør for MOX-fuel. MSCR-teknologiens situation er noget bedre, fordi ”renten” kun er meget lidt negativ, og vi kan bruge næsten alt vores fuel. Derfor vil der går rigtig mange år, før verden løber tør for fuel til MSCR. Det er stadig et åbent spørgsmål, om der er nok Uran 235 og plutonium i verden til, at vi kan starte så mange reaktorer, at vi kan levere f.eks. halvdelen af verdens samlede energiforbrug fra MSCR. Situationen med MSBR er en helt anden. Her vil den samlede mængde af fuel i verden være eksponentielt stigende og prisen på energi falde tilsvarende. Vi har oplevet, hvordan ”Moors law” har gjort det muligt at fordoble CPU-kraften hver 18 måneder. Dette har skabt internettet, mobiltelefoner og mange andre vigtige teknologispring. MSRB når nok aldrig ned på 18 måneder i doubling time, men hvis vi kan nå ned på 5år, så vil vi stadig opleve et teknologispring for menneskeheden, som vil få silicium industrien til at ligne en museumsgenstand.