Det norska projektet NuProShip kommer att designa en nerskalad version av Blykallas SMR Sealer som ska användas som fartygsmaskin i stora handelsfartyg. – Både sjöfarten och industrin har stort behov av en minireaktor, säger professor Jan Emblemsvåg på NTNU.

Projektets huvudsyfte är att anpassa en fjärde generationens SMR till sjöfartens behov men det finns andra möjliga användningsområden. Den tekniska utgångspunkten tar man i en redan verifierad design på 25–55 MW, berättar projektledare Jan Emblemsvåg, professor på NTNU:s institut för sjöfartsdrift och fartygsbyggande med huvudsäte i staden Ålesund på norska västkusten.

Bild: I norska Ålesund planeras för kärnkraft som drivning för sjöfart. 

– Målet är att bygga en reaktor som inte kräver stora investeringar efter den inledande utvecklingsprocessen. I förhållande till dagens kärnkraft är investeringskostnaden för en SMR redan väldigt låg och då vi här pratar om mycket små modulbaserade anläggningar så blir kostnadseffektiviteten också extra hög, säger Jan Emblemsvåg.

Nytt grepp om SMR
NuProShip (Nuclear Propulsion of Merchant Ships) ska utvärdera tre olika tekniska koncept inom fjärde generationens reaktorteknologi. Förutom att designa en minivariant av Blykallas och KTH:s svenska vidareutveckling av den blykylda brest-reaktorn ska man också titta på en saltsmältreaktor (MSR) och en högtemperaturreaktor med heliumgas som kylmedel (HTGR).

På den internationella kärnkraftsarenan tar Norges teknisk-naturvetenskapliga universitet (NTNU) därmed ett helt nytt och unikt grepp kring SMR-utvecklingen som på sikt kan få stor betydelse för länders energiproduktion. Man börjar till sjöss där NTNU har världsledande maritim teknologisk spetskompetens och Norge generellt satsar mycket på att behålla sin ledande roll som sjöfartsnation.

Maritim kärnkraft
Det speciella i sammanhanget är att NuProShip kombinerar det maritima med norsk kärnkraftsforskning som sedan länge har god kontakt med både KTH och olika branschaktörer. Jan Emblemsvåg, som själv också deltar i norsk kärnkraftsdebatt, är därför väl bekant med svensk kärnkraft och utvecklingen på SMR-marknaden.

Samtidigt befinner sig internationell sjöfart i ett allt mer akut behov av reella fossilfria energilösningar. Drivmedelsmarknaden för stora oceangående handelsfartyg saknar fortfarande tekniskt och logistiskt överkomliga lösningar.

Jan Emblemsvåg, professor på NTNU:s institut för sjöfartsdrift och fartygsbyggande.

– Det finns inga riktigt hållbara och samtidigt tekniskt genomförbara lösningar för stora handelsfartyg. Förutsättningarna för NuProShip är därför mycket solida, säger Jan Emblemsvåg.

Enorm marknad
Allt detta öppnar för en global havsbaserad reaktormarknad med standardiserade och licensierade produkter. När Norges Forskningsråds Maritim 21-program skulle dela ut forskningsmedel till nya innovativa projekt kunde Emblemsvåg och hans team helt enkelt inte låta bli att lämna in en ansökan, men det som först endast var en intressant tanke har växt till ett av världens mest nytänkande SMR-projekt.

NuProShip kopplar nu ihop reaktorutvecklaren Blykalla och KTH:s forskning med en bred internationell referensgrupp bestående av experter på allt från juridik till teknik inom relaterade branscher, företag och akademi. KTH ligger exempelvis i världstoppen med sitt unika korrosionsfria reaktorstål för högtemperatur-SMR.

Flytande laddstation
I Norge har NTNU:s initiativ gett ringar på vattnet. Bland annat har Institutt for energiteknikk (IFE) gått samman med ett fiskebåtsrederi om att vilja bygga 150-tonns minireaktorer på omkring 10 MW in i större trålare. Ursprungligen var det ett vätgasprojekt som inspirerad av Jan Emblemsvågs marknadsoptimism för SMR utvidgades till ett kärnkraftsprojekt.

På hemmaplan, en fjord längre söderut i Ulsteinsvik, har Jan Emblemsvåg också inspirerat de norska skeppsbyggarna i Ulstein Group till att utveckla och lansera laddfartygskonceptet Thor som med en toriumreaktor som laddstation ska serva eldrivna skepp till havs och i avlägsna farvatten, utan att själv någonsin behöva gå in till land för att hämta nytt bränsle.

Passar lika bra på land
– Men den här typen minireaktorer kan lika gärna användas på land. Vi kan nästan påstå att de passar bättre i landbaserade industrimiljöer där också blykylningens breda temperaturspektrum kan användas mer effektivt. Värmepotentialen är en stor fördel med fjärde generationens teknologi, säger Jan Emblemsvåg.

Enligt Emblemsvåg har SMR-teknologin så många möjligheter att det kommersiella konceptet därför ”räcker till både sjö och land, stad och landsbygd”, men en sak i taget. Blykallas och Unipers originalprojekt med bygget av Sealer 55 i Oskarshamn har satt 2035 som marknadspremiär och en norskdesignad miniversion kommer rimligtvis inte komma i produktion innan dess.

Större än tekniken
I Ålesund planerar Jan Emblemsvåg redan en fortsättning i NuProShip II och III. Målet är att som komplement till själva reaktordesignen bygga upp ett helt fartygsanpassat kunskapspaket kring systemkrav, specifikationer, personalutbildning och säkerhet för extra små modulära reaktorer till havs – också det saker som givetvis kan, när den tiden kommer, relativt smidigt anpassas till andra sektorer.

– Vi ser att behoven för små kärnkraftsreaktorer kommer att öka mycket framöver, och SMR-marknaden blir enorm med kanske uppåt tusen reaktorer per år, tror Jan Emblemsvåg.

* * *

SMR i maskinrummet: Det norska projektet NuProShip (Nuclear Propulsion of Merchant Ships) ska tillsammans med ett internationellt konsortium designa och utreda användningen av små modulära reaktorer (SMR) som fartygsmotorer i stora handels- och containerfartyg. För detta har Norges teknisk-naturvetenskapliga universitet (NTNU) tilldelats tio miljoner kronor av Norges Forskningsråd.
Säkerheten: Enligt NTNU hanteras säkerhet, kostnader och avfall inom NuProShip på ett för samhället helt tillfredsställande sätt. Skulle ett fartyg med en fjärde generationens SMR sjunka utan att reaktorn kan hämtas upp så ebbar den radioaktiva strålningen ut av sig själv genom så kallade neutronabsorberande processer på molekylnivå. När en blykyld reaktors bly efter många år tas ut så återgår blyet av sig själv till icke-radioaktivt tillstånd.