|
|
12.januar 2009
Garambo:
"Peak Money" og kollaps...
Les meir her
5.september 2007
John Busby:
Atomenergi: Mye fra lite?
Les meir her
8.juni 2007
Ny framsidetekst
22.januar 2007
Chris Skrebowski:
Ope brev til Peter Jackson i CERA.
Les meir her
|
|
|
|
|
Framtida
for uranutvinning
Publisert 5.september 2007
Artikkelen nedenfor handler om forsyningssituasjonen
for uran i åra som kommer. Den er forfatta av John Busby, som bla. står bak The Busby Report: A national plan for survival in the 21 st Century .
Vi publiserer den her på norsk med tillatelse
fra forfatteren.
Noen opplysninger kan være på sin
plass for den som ikke har tidligere kunnskap om uran:
Naturlig forekommende uran består av ulike isotoper. U-235 er spaltbart,
og spaltingen av denne er det som gir energien i en atomreaktor. Forøvrig
består naturlig uran av isotopene U-238 og U-234.
Ca. 0,7% av naturlig uran er U-235, mens U-238 utgjør 99,3% og U-234
bare forekommer i små mengder.
For å kunne benytte uranet i en moderne atomreaktor må sammensetningen
av de to isotopene endres slik at andelen U-235 økes til mellom 3,6%
og 4,5%. For å benytte uran til våpen må andelen av isotopen
U-235 være i størrelsesorden 90%. Det er denne endringen av forholdstallet
mellom de to isotopene som menes med anriking av uran.
Når det snakkes om konsentrasjonen av uran i malmen menes
det andelen naturlig uran i denne, for eksempel 0,1%. Malmen brytes og renses
til den blir til "yellowcake", med et innhold av naturlig uran på omkring
80%. Denne prosessen må altså ikke forveksles med den tidligere
nevnte anrikingen av det naturlige uranet.
I artikkelen er den nye australske gruva Olympic
Dam omtalt. Denne har vært under evaluering med hensyn til
drivverdighet, som kan være avhengig av hvor mye gull og
andre metaller som kan utvinnes sammen med uranet. Dersom konsentrasjonen
av uranet er liten kan slik biproduksjon være helt avgjørende
for lønnsomheten. BHP Billiton har nå offentliggjort
en rapport som viser at Olympic Dam har store mengder av slik biproduksjon,
og kan vise seg å være den nest største mineralforekomsten
som er funnet til nå i verden.
Mye fra lite?
Av John Busby, Sanders Research.
 |
Tilhengerne
av atomenergi argumenterer med at sammenligna med mengden kull
som må til for å generere et kvantum elektrisk
energi, så skal det svært lite uran til for å generere
den samme mengden fra en atomreaktor.
Med den utryggheten som er knytta til forsyninga av olje og gass fra politisk
ustabile regioner, blir atomkraft framtilt som et bedre alternativ, fordi det
vesle kvantumet av uran som skal til lett lar seg produsere og lagre.
Naturlige forekomster av uran inneholder omkring
0,7% av den spaltbare isotopen U-235, og må anrikes til
mellom 3,6% OG 4,5% for bruk i en reaktor. (Resten, 99,3% er
U-238 og små mengder U-234).
|
Dette
er en kompleks prosess som skjer ved at tungmetallet uran
blir konvertert til en gass (uranhexafluorid, UF2). Sentrifugering
eller diffusjon blir så benytta for å anrike
uranet til en konsentrasjon egna til kjernebrennstoff. Deretter
blir gassen konvertert tilbake til fast materiale, urandioksyd,
som blir til det spaltbare kjernebrennstoffet.
Denne prosessen skaper også en rest med et innhold av U-235 på mellom
0,2-0,3%, denne blir lagra som gass i påvente av permanent lagring eller
reprosessering.
For å skaffe brennstoff til å drive
en kraftstasjon på 1GW ( en milliard Watt, en million
kilowatt ) i ett år, må vi starte med 207 tonn
naturlig uran. For at dette skal egne seg til reaktorbrennstoff
må det
altså anrikes til 30 tonn urandioksyd, som inneholder
25 tonn uran av isotopene U235 og U238.
Storbritannias forbruk av uran vil i 2007 bli 2158 tonn, som med den nåværende
prisen på 338 dollar pr. kg har en verdi på 730 millioner dollar.
Det meste er imidlertid kjøpt til en langt lavere pris på bakgrunn
av tidligere inngåtte langtidskontrakter. 2000 tonn uran er dermed nok
til å drive litt over 9 GW med elektrisk generatorkapasitet, tilsvarende
en årlig produksjon i Storbritannia på 79 TWh. (Til sammenligning
er årlig norsk elektrisitetsproduksjon fra vasskraft om lag 120 TWh. overs.
anm.)

|
Forekomstene
av uran er å finne i et fåtall land, de viktigste
er Australia, Canada, Kasakhstan, Niger, Russland og Namibia.
Den gjennomsnittlige konsentrasjonen til uranforekomstene i verden
er 0,15%. For å få de nødvendige 25 tonn
må det derfor knuses 880 000 tonn fjell. Etter hvert
som konsentrasjonen av uran minker, vil stadig større
mengder fjell måtte brytes. En konsentrasjon på 0,045%
vil for eksempel føre til at det må brytes 3 millioner
tonn fjell for å skaffe uran til å drive 1 GW generatorkapasitet
i et år. De gjenværende forekomstene i Australia
er kjennetegna av slike lave konsentrasjoner, samtidig er det
her de største reservene antas å være.
Til sammenligning går det med 2,87 millioner
tonn for å drive en kullfyrt kraftstasjon på 1
GW. Dersom en regner med at det må brytes ½ million
tonn gråberg for å komme til dette kullet,
vil det måtte brytes omtrent like mye fjell for å drive
et atomkraftverk som det må gjøres for å drive
en kullfyrt kraftstasjon, når en etter hvert må gå løs
på malm med lavere konsentrasjon.
Men mens kullet etter litt mekanisk rensing kan brukes som det er, må uran
gjennom en rad kompliserte prosesser.
|
 |
Etter bryting blir uranmalmen raffinert til et produkt som kalles "yellowcake" (
selv om det er grønt ..), U3O8, triuranoktooksyd, et fast stoff,
og i den formen blir det pakka og eksportert.
Så en liten mengde uran er resultatet
av en nokså stor innsats.
Hvor mye uran finnes?
Det globale forbruket av naturlig uran var
i 2006 om lag 65 000 tonn. Litt mindre enn 40 000 tonn av dette
kom fra gruvedrift, altså primærproduksjon. Resten,
sekundærproduksjon, kom fra dekommisjonering av russiske
atomvåpen, såkalt HEU, "highly-enriched uranium",
høyt anrika uran av våpenkvalitet. Men mye kommer
også fra lager, fra ny prosessering av gruveslagg og
rester fra anrikingsprosessen, og fra små mengder "mixed
oxide fuel", MOX, lagd av gjenvunnet plutonium og utarma uran.
Avtalen om mellom Russland og USA innebærer
at 30 tonn HEU blir prosessert årlig, nok til å erstatte
halvparten av de 20 000 tonn naturlig uran USA trenger. Fram
til år 2013 skal 30000 russiske atomstridshoder plukkes
fra hverandre, og 500 tonn HEU skal blandes med lavt anrika
uran. [1] Dette brenslet vil bli sendt til USA som uranhexafluorid,
altså i gassform, med en anriking som kan nyttes i en
reaktor, 4% - 4,5% U-235. For å produsere denne mengden
reaktorbrennstoff ville en altså trengt 10 000 tonn naturlig
uran årlig.

Russland anriker restprodukter av uranhexafluorid
fra den konvensjonelle anrikingsprosessen med et U-235- innhold
på 0,2%-0,3% som blandes med HEU fra demonterte våpen,
som inneholder 90% U-235. Det høyanrikede uranet blir
også gjort om til gassform, og de to blandes til en anriking
som passer til reaktordrift.
Dette er en svært god avtale for USA,
ettersom halvparten av behovet for anriket uran kommer fra
Russland, som så sitter igjen med avfallsproblema fra
anrikingsprosessen. Russland har allerede et underskudd på uran
til bruk i egen kraftproduksjon ( 3400 tonn årlig produksjon
mot et forbruk på 3800 tonn ), samtidig som der er planer
om å bygge nye kraftstasjoner. Det er derfor lite trolig
at denne avtalen vil bli fornya etter 2013.
Dette vil øke etterspørselen
fra USA etter naturlig uran med de nevnte 10000 tonn årlig,
som også må anrikes for å erstatte bortfallet
av anrika uran fra Russland. Et nytt anlegg for anriking er
under bygging i USA.
De siste 15 000 tonn uran kommer fra ulike
kilder, noe fra lager og noe fra reprosessering av gruveslagg
og rester fra tidligere anriking. Tilgangen på dette
vil også minke kraftig framover, samtidig med at tilgangen
på uran fra demonterte våpen tar slutt i 2013.
Noe MOX vil bli produsert i Frankrike og Japan.
Hva skjer når forsyningen av
uran fra sekundærkildene tar slutt?
Utvinningen av uran fra gruvedrift, primærproduksjon,
falt med 5% fra 2005 til 2006. De største produsentene,
Canada og Australia hadde et fall i produksjonen på hhv.
15% og 20%. Kun i Kasakhstan er det vekst. [2] |
|
Det
er vanskelig å estimere etterspørselen etter naturlig
uran etter 2013. Nye reaktorer krever en "startladning", mens
en rekke reaktorer er i ferd med å nå sin prosjekterte
levetid. Samtidig har Tyskland bestemt å gå bort
fra atomkraft i sin kraftforsyning. Omkring 40% ny generatorkapasitet
er planlagt, mens omkring 20% vil komme til å bli stengt.
Dersom vi antar en vekst på 20%, betyr dette at behovet
for primærproduksjon vil øke fra 40000 til 78000
tonn, når vi tar med bortfallet av de sekundære
kildene. Dersom det nåværende fallet på 5% årlig
fra eksisterende gruver fortsetter, vil vi trenge ytterligere
10000 tonn ny primærproduksjon for å erstatte dette. |
Bare to gruver er av en slik størrelse
at de kan fylle deler av dette gapet innenfor den tidsramma vi
snakker om. Cigar Lake i Canada skal komme i produksjon i 2011,
og Olympic Dam i Australia i 2014 .[3] Den forventa produksjonen
er hhv. 7000 og 15000 tonn, så til sammen er det ikke utsikt
til at de vil kunne dekke den kommende mankoen, som avhengig av
omstendighetene blir på mellom 25000 og 48000 tonn.
Begge disse prosjekta står dessuten overfor
en rekke vanskeligheter. Cigar Lake vil komme til å trenge
4 år med nedfrysing for å stabilisere vannet i sandsteinsformasjonene
over gruva. Dette vil konsumere 10 GWh elektrisitet før utvinninga
kan begynne. Olympic Dam er et dagbrudd, og 3 kubikkilometer gråberg
må fjernes før uran kan produseres. Mellom 5 og 6 millioner
tonn diesel vil gå med i denne prosessen.
Cigar Lake vil trolig være selvforsynt med
vann, mens Olympic Dam ligger i et tørt område og vil
kreve at det blir bygd et avsaltingsanlegg.
Så en "liten" mengde uran krever store mengder
diesel, elektrisitet, vann, eller kjøling for å håndtere
for mye vann.
Kan noe gjøres med restproduktene
fra produksjon og anriking?
|
Prosessen
med sentrifugering er en mekanisk prosess, der tusenvis av
sentrifuger roterer i høy hastighet. Molekylvektene
til U-235 og U-238 er så like at prosessen må gjentas
flere ganger for å få den nødvendige konsentrasjonen
av det spaltbare U-235. All U-235 lar seg ikke hente ut fra
uranhexafluoridgassen, og mengde som blir igjen er et mål
på effektiviteten til prosessen. Det mekaniske arbeidet
som må til blir målt i seperasjonsenheter, "separative
work units" eller SWUs. Desto flere slike som blir brukt,
jo høyere anriking, og det kan minke restene av U235
fra 0,3% til 0,2%. |
Etter
hvert som tilgangen på uran minker, blir det aktuelt å øke
innsatsen i anrikingen. Der er økonomiske grenser
for hvor mye som kan oppnås, men etter hvert som lagrene
av rester fra tidligere anriking øker, vil det bli
aktuelt med massive investeringer i sentrifuger for uranhexafluoridgassen.[4]
I
Storbritannia ligger det nå 25000
tonn lagrede rester fra tidligere anriking. Dersom en kunne
redusere innholdet av U-235 i dette fra 0,3% til 0,1% ville
en få 2000 tonn reaktordrivstoff. For å oppnå dette
måtte en bygge 23 millioner SWU'er, til sammenligning
er det i dag 1,2 millioner SWU'er i drift for å forsyne
de eksisterende reaktorene.
Kan noe gjøres med lagrene
av brukt reaktorbrenstoff?
|
I
Storbritannia ligger det lagret omkring 30000 tonn med brukt
reaktorbrennstoff, som også inneholder plutonium. Etter
noen års mellomlagring kan brensselsstavene kappes opp
og gjennomgå en prosess for å skille uran og plutonium.
Plutonium kan også blandes med uran for å danne
såkalt mixed oxide fuel, MOX, men uranet må først
konverteres til uranhexafluoridgass for ny anriking, noe som
ville kreve omkring 20 millioner SWUer. MOX er svær kostbart å produsere,
og utgjør bare noen få prosent av reaktorbrennstoffet
i verden. Framtidige investeringer vil trolig heller bli gjort
for å prøve å tyne litt mer ut av den fallende
forsyningen av naturlig uran fra gruvedrift. |
|
Hva har så dette å bety for
en renessanse for atomenergien?
Atomenergiindustrien håndterer dette pinlige
framtidsscenarioet ved å late som om forsyningen av uran ikke
vil bli et problem, fordi uran er et vanlig element i jordskorpa,
og de stigende prisene vil bidra til økt lønnsomhet
i leting og utvinning. Videre argumenteres det med at atomenergi
ikke er så følsom for prisen på drivstoffet, fordi
det utgjør en så liten del av driftskostnadene. Se for
eksempel denne analysen av IAEA sin "Red book" som er foretatt av
The Energy Watch Group. [5]
Feilen med disse resonnementa er at i motsetning
til gull, som blir utvunnet fra malm med minkende konsentrasjon til en
stadig høyere pris, kan uran bare bli vurdert etter sin verdi
som et brennstoff, etter som verden for lengst har nok uran til å avslutte
menneskehetens liv på jorda. Dette innebærer at å bryte
og foredle malm med stadig minkende konsentrasjon forbruker en energimengde
som er omvendt proporsjonal med innholdet av uran. Til slutt vil
den energimessige innsatsen fra dette overstige de energimessige
utbyttet fra uranet som atombrennstoff.
Det er vanskelig å fastslå hvor punktet
ligger der uranmalm ikke lenger er en kilde til nettoenergi. Det
er også vanskelig å få en diskusjon om temaet,
fordi selve problemstillingen kan bli sett på som et dødsstøt
for en renessanse for atomenergien.
I praksis har punktet blitt fastslått av den australske gruveindustrien
til å ligge på en konsentrasjon på 0,1%, dersom der ikke
er ko-produksjon av kobber, gull, sølv eller platina som kan gi inntekter.
Den gjennomsnittlige konsentrasjonen på uranmalm i Australia er 0,045%.
Dette innebærer
at påstanden om at de har verdens største uranforekomster er svært
tvilsomme, dersom de planlagte gruvene ikke inneholder lønnsomme biprodukter
vil de ikke bli åpna.[6] Og selv om de skulle finnes slik biproduksjon
er ikke utvinningen problemfri. BHP Billiton er inne i en fireårig evalueringsperiode
av mulighetene for å utvide Olympic Dam, der mulighetene for biproduksjon
er et viktig element. [7] [8]
At styresmaktene rundt om i verden ser ut til å omfavne
utsiktene til en renessanse av kjernekraften er først og fremst
en triumf for PR-industrien, som har fått både dårlige
lønnsomhetsutsikter og spørsmål omkring sikkerhet
til å komme i bakgrunnen. Ettersom olje, gass og snart kull
passerer toppen har kjernekraft feilaktig blitt framtilt både
som en løsning på de kommende problemene omkring energiforsyning
og som et botemiddel mot global oppvarming.
Men de stigende prisene på uran er et signal
om slutten på æraen med atomenergi, og renessansen vil
stoppe opp når mangel på kjernebrensel fører til
at de aldrende atomreaktorene må stoppes før deres prosjekterte
levetid er over.

[1] http://www.nti.org/e_research/cnwm/reducing/heudeal.asp
[2] http://www.world-nuclear.org/info/uprod.html
[3] http://www.cameco.com/media_gateway/news_releases/2007/news_release.php?id=189
[4] http://www.world-nuclear.org/sym/2006/neff.htm
[5] http://www.lbst.de/publications/studies__e/2006/EWG-paper_1-06_Uranium-Resources-pdf
[6] http://www.energyres.com.au/__data/assets/pdf_file/1518/20070201.....
[7] http://odx.bhpbilliton.com/expansion/odxoverview.asp
[8]
http://www.sandersresearch.com/index.php?option=com_content....
|
|
|
|
|
 |

Lett råolje, BRENT
|
Følg med kva som skjer på energifronten
i bloggen:
"Kveldssong
for hydrokarbonar"
-Den beste referansedatabasen om energispørsmål
på norsk
|
|

"Dei neste 20 åra vil bli heilt
ulike dei 20 siste"
Dette er konklusjonen til Chris Martenson i ein serie på 20 foredrag om
vekst og økonomi, energi og miljø.
Det er ikkje lenger spørsmål om kanskje eller når, vi står
no midt oppe i det som vil bli eit knekkpunkt i menneska si historie.
Foredraga kan du sjå på nett eller DVD Les meir..

"Money as Debt" er noko så uvanleg som ein teiknefilm om monetær
teori. Dette er grunnleggande kunnskap for dei som vil prøve å forstå finanskrisa.Les
meir her

Om korleis Cuba klarte seg etter at Sovjetunionen kollapsa
og energitilførsla vart drastisk redusert. Norske
tekstar. Les
meir her

"Den største veikskapen til menneska er deira
manglande evne til å forstå eksponential- funksjonen".
. Ikkje mindre enn ein pedagogisk kraftpresentasjon om
møtet mellom eksponentiell vekst og dei fysiske realitetane. Les
meir her.

DVD av den norske filmskaparen Amund Prestegård.
Presentert av Colin Campbell.
Les meir her

Framifrå DVD om oljeuttøminga, verda og USA.
Kjøp han her og du får med ein versjon med norske
tekstar.
Les meir her
|
|
|
 |
|
|
|