Äspölaboratoriet: En testbädd för forskning i bergsdjupet

På nästan 500 meters djup i urberget utanför Oskarshamn har det i 25 år bedrivits fullskaliga försök kring slutförvaringen av det använda kärnbränslet från de svenska reaktorerna. Nu är studierna och undersökningarna i Äspölaboratoriet snart klara.

– Men SKB vill gärna och aktivt medverka till att anläggningen görs tillgänglig för nya angelägna forskningsändamål. Den är en utmärkt miljö för forskning kring förhållanden djupt nere i berget, säger Mats Ohlsson, koordinator för externa relationer vid Äspölaboratoriet i Oskarshamn.

Mats Ohlsson har jobbat på Svensk Kärnbränslehantering AB, SKB, sedan 1991. Nu, när forskningsanläggningen börjar spela ut sin roll vad gäller forskning och teknikutveckling kring slutförvaring av använt kärnbränsle, jobbar han och SKB tillsammans med Oskarshamns kommun på ett par olika spår för anläggningens framtid:

– Dels samarbetar vi med ett antal universitet och tekniska högskolor, under samordning av KTH i Stockholm. Det har alldeles nyligen resulterat i att universiteten har lämnat in en behovsanmälan till Vetenskapsrådet i syfte att kvalificera Äspölaboratoriet som en potentiell nationell forskningsinfrastruktur. Kvalificeringen syftar till att få behörighet till Vetenskapsrådets utlysning 2019, säger han.

Mats Ohlsson, koordinator för externa relationer vid SKB:s anläggning Äspölaboratoriet i Oskarshamn. Foto: Johan Barth.

Konkret handlar det om att söka driftmedel för Äspölaboratoriet. Ett huvudtema för den forskning som är tänkt att bedrivas handlar om att fortsätta studera de geovetenskapliga förhållandena på stort djup i berggrund. Den kunskapen är värdefull när till exempel utvinningen av geoenergi går mot allt större djup.

Finns behov av testbädd

Det andra spåret gäller samverkan med olika delar av svenskt näringsliv.

– Genom det statliga innovationsprogrammet InfraSweden2030 fick vi finansiering till en förstudie tillsammans med bland annat de stora bygg- och anläggningsföretagen. Den föll väl ut. Företagen har bekräftat att det finns ett behov av en nationell test- och demonstrationsanläggning – en testbädd – som till exempel Äspölaboratoriet.

– Nu arbetar vi med en ny ansökan; en fortsättning av förstudien där vi bland annat ska specificera vilken tillämpad forskning som är mest aktuell och angelägen. Vidare behöver ett konsortium bildas för att komma vidare i testbäddsutvecklingen.

Decennier av forskning

Historien tar annars sin början redan 1977, när SKB inleder sin forskning kring slutförvaringen av det använda svenska kärnbränslet, som måste slutförvaras säkert i minst 100 000 år.

De allra första försöken gjordes i en nedlagd gruva (Stripa gruva i Bergslagen), men snart stod det klart att forskningen och teknikutvecklingen måste ske i mer jungfruligt berg. Beslutet att bygga ett underjordslaboratorium togs 1986. Några år senare, efter omfattande undersökningar av berggrunden, lokaliserades laboratoriet till Äspö och 1990 startade bygget. En 3,5 kilometer lång ramp och en spiralformad tunnel leder ner till 460 meters djup.

– Efter omfattande studier har det framkommit att det behövs 500 meter bergtäckning för att avfallet ska ligga säkert och oåtkomligt och att där råder syrefria förhållanden. Vi har mycket god kunskap om berget ända ner till 1 000 meters djup och vårt djupaste borrhål går ner till drygt 1 600 meter, säger Mats Ohlsson.

Robotar för kopparkapslar

Nere i berget har det i 25 år gjorts fullskaliga försök för att utveckla och demonstrera tekniken (KBS-3-metoden) som ska användas vid slutförvaringen av det använda kärnbränslet. Man har bland annat drivit horisontella tunnlar och utvecklat deponeringsmaskiner och robotar som ska hantera kopparkapslarna med det använda kärnbränslet. Försök pågår fortfarande bland annat kring hur deponeringstunnlarna ska förslutas.

Före årsskiftet väntas Mark- och miljödomstolen komma med ett utlåtande om SKB:s förslag till system för slutförvaring, som om det därefter blir godkänt av regeringen ska ske i Forsmark.

Fin arbetsmiljö i berget

Oavsett hur utslaget blir ser Mats Ohlsson och medlemmarna i den blivande industriella intresseorganisationen en rad framtida användningsområden för Äspöanläggningen.

– Äspö ligger i det småländska kustlandskapet med natursköna omgivningar. Att vara nere i berget är som att befinna sig i en kombination av en gruva och en tunnelbanestation. Det är en ren, ljus och fin miljö med välutvecklad kommunikation i form av tele- och dataöverföring. Här finns containrar som är inredda som kontorsrum. Det är dränerat och asfalterat. Gods- och utrustningstransporter sker med fordon längs tillfartstunneln och persontransporterna med hiss från Äspö forskarby ned till de olika experimentplatserna, berättar Mats Ohlsson.

Mer infrastruktur under mark

– Framtida tillämpad forskning kan gälla att utveckla ny teknik för borrning och tunneldrivning och att bli bättre på att täta urbergets vattenförande sprickor.

– Vidare går trenden mot att de stora städerna flyttar ner och bygger ut infrastruktur under mark. Det ställer alldeles särskilda krav på hur man bygger. Och kommer vi dit att folk även ska jobba huvudsakligen under mark blir även frågor kring arkitektur och belysning aktuella.

– Det är även intressant att studera hur föroreningar sprider sig i berg och här har vi inledande samtal med expertis på Chalmers i Göteborg.

Möjligheter för geoenergi

Även Svenskt Geoenergicentrum är en av intressenterna.

– Man kan tänka sig att göra studier av sprickflöden, alltså hur grundvattnet rör sig i sprickor på stora djup och även att studera sprickorna i sig, säger Signhild Gehlin på Svenskt Geoenergicentrum.

– Ett annat område kan vara kemikalier – hur beter de sig vid olika djup och med olika tryck-och syreförhållanden.

Text: Jörgen Olsson