DFR – lupaus paremmasta ydinreaktorista


Kuva 1.

Kuva 1.

Historiallisista syistä atomien reagointia ytimien tasolla kutsutaan epäloogisesti ydinfysiikaksi, vaikka reagointi elektroniverhon tasolla onkin kemiaa. Ydinkemia olisi siis ollut oikea termi tällä ilmiölle, johon perustuvat niin atomipommit kuin ydinvoimalatkin. Niin ydinkemiahan ei ole minun vahva alueeni, mutta tuosta oikean reunan linkkilistastani löytyy Gaia-blogi, jonka kirjoittajalla vaikuttaa olevan sekä intoa aiheeseen että tietoa varsinkin laitekannasta.

Varsinaiseen päivän tekstiin mennäkseni niin DFR on lyhenne sanoista Dual Fluid Reactor, joka suomeksi voisi olla vaikkapa kaksoissulareaktori, kun suolasulareaktori on jo tunnettu konsepti ja DFR:ssä on sekä polttoaineen suolasula että nestemäinen metallijäähdyte, sula lyijy. DFR on toistaiseksi vain suunnitelma, yhtään tällä periaatteella toimivaa koereaktoriakaan ei ole tietääkseni vielä rakennettu.

Kuvassa 1 näkyy syy, miksi kirjoitan tämän artikkelin. EROEI-luku kuvaa johonkin energiaa tuottavaan laitteen energiatehokkuutta suhteessa toimintaan sijoitettuun energiaan. Suhdeluvulla 0,5 voisi jossain tilanteessa kannattaa valmistaa kivihiilestä nestemäistä polttoainetta nyky-Kiinan tapaan, jolloin siis puolet kivihiilen palamisenergiasta olisi käytettävissä polttoaineessa. EROEI-vertailussa oletetaan eri energiamuotojen tasa-arvoisuus, jolloin edellä on esitettykin energeettisesti kannattamaton tapaus.

EROEI- tai EROI-luku ei ole aivan yksikäsitteisesti taloudellisuutta kuvaava luku, mutta varsinkin saman tuotantotavan vertailussa se antaa myös taloudellisuusarvion. Eihän järjestelmään sijoitettu energia ole koskaan kuitenkaan halvinta energiamuotoa edullisempaa. Kalliit tuotantorakenteet ovat myös pääsääntöisesti paljon energiaa vieviä jne. Kaiken lisäksi EROEI-luku antaa hyvän kuvan toiminnan ympäristöystävällisyydestä. Kivihiilestä nestepolttoainetta valmistettaessa edellä esitetty matala luku viittaa ympäristöhaittoihin tai ainakin suuriin CO2-päästöihin.

DFR:n EROEI-luku on arviona niin suunnattomasti paljon suurempi kuin millään jo käytössä olevalla menetelmällä, että jo se yksin antaa aiheen vähintäänkin selvitystyöhön. Tai luulin niin.

Kuva 2.

Kuva 2.

Olennaisimmat osat DFR-laitoksen toiminnasta näkynevät kuvassa 2. Nestemäinen ydinpolttoaine luovuttaa lämpöä lyijyjäähdytteelle, jonka lämpötilaksi muodostuu n. 1000 °C, siis joka tapauksessa reippaasti korkeampi lämpötila kuin mihin päästään perinteisesti vettä keittämällä. Verrattuna perinteiseen ydinvoimalaan tämä korkea lämpötila antaa runsaasti etuja niin sähköntuotannon hyötysuhteelle kuin mahdollisille oheistuoteprosesseilla, kuten nestemäisten polttoaineiden valmistukselle vedestä ja ilmakehän kaasuista.  Jäteuraanikin kelvannee ”poltettavaksi”.

Kun DFR vaikuttaa lupaavalta, niin miten hyvin siihen on Suomessa paneuduttu? Onhan Suomi ydinenergialle otollinen maa mm. korkean teknologisen osaamisen ja vakaan kallioperän takia. Ilmeisesti Suomessa ei olla ollenkaan panostettu tähän tekniikkaan. Näin päättelen nettihaun perusteella, kun ei tule osumia. Jatkamme siis kannattamattomien tuulivispilöiden tukemista, askartelemme sattumaenergian varastointiongelmien kanssa ja ostamme ison osan sähköstämme jatkossakin ulkomailta. Missä nyt on se kotimainen DFR-osaamattomuuskeskus, se jää minulta toistaiseksi selvittämättä.

Linkkejä

https://www.researchgate.net/publication/265297594_THE_DUAL_FLUID_REACTOR_-A_NEW_CONCEPT_FOR_A_HIGHLY_EFFECTIVE_FAST_REACTOR (Linkki) Seminaariesitys aiheesta englanniksi. Kuvan 2 lähde.

https://en.wikipedia.org/wiki/Dual_fluid_reactor (Linkki) Niukka Wikipedia-artikkeli DFR:stä englanniksi.

https://fi.wikipedia.org/wiki/EROEI (Linkki) Wikipedia-artikkeli energiatuotannon hyötysuhteesta.

http://festkoerper-kernphysik.de/dfr.pdf (LinkkiPDF) Yksityisen saksalaisen tutkimuslaitoksen esitys DFR:stä.

http://www.21stcenturysciencetech.com/Articles_2014/Interview-AhmedHussein.pdf (LinkkiPDF) Professori Ahmed Hussein on eräs DFR:n kehittäjistä.

 

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s