Debatt: 

Professor ved NTNU, institutt for havromsoperasjoner og byggteknikk, Jan Emblemsvåg.

Jan Emblemsvåg: - Derfor avhenger netto null av kjernekraft

- Men, vi må bevege oss fra håndverk til industri, mener Jan Emblemsvåg. 

Publisert Sist oppdatert

Professor Allison MacFarlane diskuterer i en artikkel status rundt Små Modulære Reaktorer (SMR), og hun lager et negativt bilde der hun til og med argumentere for at SMRs er kun ‘støttet av ideologi, alene’. Hun har selvsagt mange gode poenger, men å skjære alle de nesten 100 forskjellige konseptene som eksisterer over en kam med et enkelte drag er for enkelt. Hva med alle de små reaktorene som fungerer i dag rundtomkring? 

Det er sikkert at mange av disse konseptene vil slipe med å få lisens. Det er også sikkert at mange vil ha seriøse avfallsutfordringer. Det er også sikkert at mange ikke vil være konkurransedyktige pga kostnader og så videre. Men, noen vil lykkes og de som forstår at industrialisering er veien fremover vil vinne denne nye industrien.

Må ta kjernekraft fra håndverk til den første T-kjernekraftanlegg-design 

La oss minne oss om at i 1908 var det flere enn 250 bilfabrikanter i USA alene. 40 år senere, var det fem. Det er sannsynlig at en tilsvarende konsolidering vil inntreffe i SMR området. I 1908, var bilfabrikasjon en nisjeindustri i beste fall, inntil Henry Ford tok industrien inn i det neste steget via industrialisering. Ford Model T kostet i begynnelsen 850 dollar i 1908 men gjennom industrialisering fall kostnaden til 350 dollar i 1916! Det ble sagt at Ford tok ut jernmalmen på mandag og leverte bilen på fredag! Dette skyldes industrialisering, og det viser at vi må ta kjernekraft fra dagens håndverk til den første T-kjernekraftanlegg-design i løpet av det neste tiåret. 

De mest problematiske delene med Professor MacFarlane sine argumenter er at hun overvurderer fornybarenergi som et troverdig alternativ og underestimerer konsekvensene av industrialisering av kjernekraft. 

For å illustrere det, bare husk på at etter 20 år med investeringer I fornybarenergi og 3000 mrd dollar brukt, fornybarenergi utgjør kun 4% av global primærenergi. Dette stort sett neglisjerbare resultatet har blitt oppnådd selv om man kun har sett på den enkle delen av det totale energibildet – produksjon av elektrisitet. Produksjon av ikke-fossil elektrisitet utgjør omtrent 15% av forbrukt sluttenergi, som betyr at vi ikke har rørt de vanskelige sektorene drivstoff og høg-kvalitet industri varme som utgjør omtrent 80% av sluttenergien. 

Å dekarbonisere verdensøkonomien vil aldri finne sted med dagens energipolitikk

Shipping illustrerer utfordringen. Shipping utgjør kun 3% av globale klimagassutslipp selv om man forbruker 300 millioner tonn tungolje (HFO) per år. For å dekarbonisere denne sektoren ved å bruke grønn ammoniakk, som ofte foreslås, trengs 2,7 ganger hele EU sin kraftproduksjon i 2022. 

Grunnen er at tungoljen har en termisk brennverdi på 11 MWh/tonn, mens ammoniakk har kun 5 MWh/tonn og man trenger omtrent 12 MWh/tonn for å produsere denne ammoniakken. Legg så til flyfart, landtransport og høgtemperatur prosesser i industrien. 

Å dekarbonisere verdensøkonomien, som Parisavtalen legger opp til, vil kort og godt aldri finne sted med dagens energipolitikk. 

Jan Emblemsvåg, Ph.D. Professor ved Norwegian University of Science and Technology (NTNU).

Fornybarenergi kostnadene er også alltid underestimert fordi kostnadene med balansering/backup er aldri inkludert. Det same gjelder materialsituasjonen, som IEA understreker når de skriver at vi må øke gruvedriften inntil 20-40 ganger for å nå klimamålene! Samtidig er det store underinvesteringer innenfor gruvedrift og gassindustrien til tross for at begge er nødvendig for at fornybarenergi skal fungere som planlagt. Det er illustrerende at hadde Tyskland behold sine gamle kjernekraftverk ville de ikke ha trengt russisk gass og dagens energikrise ville vært unngått. 

Legg merke til at Deutsche Bank anslår at energikrisen har kostet Tyskland 1500 mrd euro. Dette er kostnadene med upålitelig energiforsyning. 

Kundetilpasset, avansert håndverk

Det er kanskje symptomatisk at Prof MacFarlane bruker nye prosjekter fra Europa og USA for å bedømme gjennomføringen av byggeprosjekter. Ja, der er store avvik, men prosjektene I USA og Europa er ikke nyttige referanser. Teknologi må bedømmes ut fra vanlige forhold, og for å finne det må vi se andre steder. Global median byggetid er faktisk 84 måneder. Prosjektene I USA og Europa er bygget I en meget politisert sammenheng. I tillegg mangler USA og Europa bygge erfaring, som ikke er rart siden man ikke har bygget kjernekraftanlegg på flere tiår i Europa og USA. 

Når man skal bedømme teknologi, må vi se til de beste. De beste byggerne av kjernekraft er sannsynligvis Sør-Korea. De bygger hurtig, korrekt og svært kostnadseffektivt fordi de har erfaring og standardiserte design – kanskje den første Model T innen kjernekraft? Dette er kritisk innsikt fordi det illustrerer potensialet med SMR. 

De store kjernekraftanleggene kan best bli beskrevne som kundetilpasset, avansert håndverk med mye arbeid innen engineering, lisensiering, nøkkelprosesser slik som kutting og sveising pga størrelsen, bygging på plassen reaktoren skal stå (ikke i fabrikk), tilgang til kompetente folk og mye mer. 

SMR derimot representerer en helt annen filosofi via industrialisering av produkter. 

Prof MacFarlane har rett I at europeisk og amerikansk erfaring er stort sett kostbare og forsinkede, men det virkelig interessante er at hvis Tyskland kunne ha bygget Hinkley Point C anlegg (omtrent 25 mrd euro pr stk) for pengene de har brukt på fornybarenergi (omtrent 500 mrd euro), så kunne de ha bygget i dag omtrent 20 slike anlegg og ha hatt omtrent fossilfri kraftsystem. I stedet har Tyskland bommet kraftig på sine klimamål og fått noen av de dyreste kraftsystemene i verden. Faktisk, den Føderale Tyske Riksrevisjonen beskriver hele situasjonen som en trussel mot tysk industri og befolkning. 

Nok arbeid og volum til en industriell produksjon 

Påstanden om at AP1000 kjernekraftanlegget bygget i Georgia (USA) er industrielt bygget er derfor uten grunnlag. For å oppnå den graden av industrialisering som man ser for seg, må det oppnås flyt produksjonsprosessene og å hente ut disse effektene fra brenselsfabrikasjon via dekommisjonering vil ta mange år å hente ut, noe man aldri har oppnådd hittil innen kjernekraft. 

For å illustrere forskjelle vil jeg bruke et eksempel fra min karriere som Administrerende Direktør for en trykktanksprodusent i Norge. Et robotisk kuttesenter som kan håndtere alle slags eksotiske stålkvaliteter, kan på 120 minutter kutte hull til alle tilkoblingene som vi hadde beregnet ville kreve to mann i tre uker, full tid. Ikke bare det, men kvaliteten er også bedre som gjør sveisingen etterpå enklere. Effektene ved industriell produksjon versus håndverk er mange flere enn de som er nevnt der mange vil ha direkte tidsbesparende effekter. Utfordringen med industriell produksjon er ikke enhetskostnadene, men kostnadene med ledig kapasitet. Derfor er det viktig å ha nok arbeid og volum til en industriell produksjon for å nå enhetskostnadene. Riktig kapasitet for forsyningskjeden ved SMR er derfor nøkkelen. 

Prof MacFarlane har selvsagt rett i at mange SMR firmaer snakker mer til forstillelser enn virkeligheter, men var det ikke forestillingsevnen som har gitt oss flere av de største innovasjonene? 

Forestillelsesevnen driver oppdagelsene, og uten oppdagelsene blir der ingen innovasjon. 150 år siden var flyet noe noen få forestilte seg. Slik var det med datamaskinen. Videotelefonen ble oppdaget på 90-tallet. I dag er det løst via smarttelefonen. 

Prof MacFarlane snakker også om alle problemene med brensel og avfall. Når det gjelder avfall legger jeg merke til at det er mange som er uenig med henne. Studiet hun refererer til er velkjent, men det er begrensingene også. Igjen, jeg er sikker på at hun har rett angående noen SMR design, men jeg tviler på det gjelder alle.

Nødvendighet er moren til oppfinnelse

Kanskje er historien igjen en guide for hva som vil skje her også – nødvendighet er moren til oppfinnelse. Fakta er at når det gjelder tilgjengeligheten av brensel, har Australia og Canada mer uran enn Russland. 

I dag har Russland en stor andel av verdensmarkedet for brenselsfabrikasjon, men nye kapasiteter for brenselsfabrikasjon bygges nå utenfor Russland.

Dog er havet det største deponiet av uran med en økende mengde fordi det kommer uran inn i verdenshavene fra jordens indre der en stor kjernefysisk reaktor finnes. Å hente uranet ut fra havvannet kan høres ut som eventyr, men teknologien er under utvikling ved fornuftig kostnadsnivå. Teknologien trenger kommersialisering og kanskje litt mindre tilgjengelig uran fra landjorden. Tilgangen på kjernefysisk brensel er derfor en midlertidig utfordring, og med en konkurransedyktig løsning for å hente uran ut av havvannet vil kjernefysisk brensel bli det mest tilgjengelige i verden. 

Jeg tenker Professor MacFarlane burde være mer bekymret for den dominerende markedsposisjonen Kina har innen kritiske metaller og mineraler for fornybarindustrien, som er det hun setter sin lit til for fremtiden. 

Til slutt, hennes kommentar på hvordan investorer tenker viser at hun ikke helt forstår investeringslogikken. De fleste innovasjonene feiler! Vi bør derfor takke disse investorene som klarer å se muligheter der andre ikke ser potensial i sin søken etter å skape de ønskede resultatene (energi i vårt tilfelle). Før et selskap leverer resultater som planlagt, kjøper og selger investorer eierandeler ut ifra forventede resultater mens de tar stor risiko. Mange venture kapitalister er fornøgd om en av ti investeringer gir gode resultater.

Menneskeheten har alltid gått fra energikilder med lav energitetthet til høyere energitetthet

Igjen kan vi se fra innovasjonshistorien at de fleste store innovasjonene kom ikke som et resultat av at mange så løsningene, men som regel ved at noen få så mulighetene som derfor tok stor risiko – ikke bare finansiell mens også rykte og mer til. Derfor er det trist at hun antyder at de som støtter kjernekraft innovasjoner er ideologiske og dårlig opplyst. Hun burde sjekke ut tallene til hele ESG sektoren der man ofte har tosifrede tapstall. Siemens har tapt store penger på vindturbinsegmentet. Det same har andre store produsenter av vindturbiner. 

Henne artikkel har selvsagt mange gode poenger, og med hennes tidligere rolle som leder av det amerikanske strålevernsmyndighetene (Nuclear Regulatory Commission) bør vi selvsagt høre grundig på hva hun har å fortelle. Likevel, artikkelen henne mangler en del viktige poenger som gjorde at jeg skrev denne artikkelen. Jeg håper at folk vil lese mer selv etter å ha lest disse to artiklene. Det er svært sannsynlig at kjernekraft vil bli ett av de store teamene i årene fremover kort og godt fordi valget er ikke fornybarenergi kontra kjernekraft til tross for store forskjeller angående fordeler og ulemper mellom fornybarenergi og kjernekraft. 

Grunnen er enkel. Verden I dag er I all hovedsak drevet fossil og selv etter 10-15 år med store investeringer innen fornybarenergi, har lite skjedd. Et nylig studium identifiserer at en kollaps i befolkningen er uunngåelig på bakgrunn av ressurstilgangen etter hvert blir vanskelig, men studiet knytter ikke ressursforbruk til energiforbruk. Samfunn kollapser når den marginale avkastningen på investeringer ikke lenger klarer å betale for den kompleksiteten som finnes i samfunnet. 

Menneskeheten har alltid gått fra energikilder med lav energitetthet til høyere energitetthet som har muliggjort kompleksitet og økende grad av sofistikert samfunn. Denne progresjonen har drevet økonomisk vekst, tatt folk ut av fattigdom og drevet innovasjon med mer. Vi må fortsette denne naturlige utviklingen ellers vil vi ende opp I mange vanskelige valg. Derfor er det relevante spørsmålet hvordan kan vi på en trygg måte utnytte den energikilden med høyest energitetthet av alle på best mulig måte for menneskeheten? 

Den industrielle revolusjonen var ikke en revolusjon I teknikk alene men like viktig var tilgangen til energi og kapital som gav stor skala. Energiomstillingen vi står ovenfor i dag er ikke så annerledes bare at vi ikke lenger kan anta at Naturen kan håndtere alt vårt avfall i det uendelige. Vi trenger derfor rein og rikelig energi som bade minimerer den negative påvirkningen på Naturen, men som kan bli bygget på industriell skala for de neste århundrene. Det finnes bare et svar på denne utfordringen – industrialisering av kjernekraft i alle dets fasetter. Det betyr at vi må endre kjernekraft fra håndverk med store, kundetilpassede kjernekraftanlegg til industrialiserte SMR produsert på produksjonslinjer.