Mats Ohlsson: ”En enkel lösning för kärnavfallet”

 

På 500 meters djup i urberget ska vårt använda kärnbränsle vila i all evighet. Inneslutet i robusta och täta kapslar av segjärn och koppar och inbäddade i bentonitlera ska förvaret vara säkert i minst 100 000 år.

– Jag är uppvuxen nära kärnkraftverket i Oskarshamn och har valt att återvända till hembygden igen, så rent personligt är jag mycket angelägen om att kärnavfallet tas om hand på ett säkert sätt. Det mest fascinerande med vår lösning är att den egentligen är enkel, säger Mats Ohlsson.

Mats Ohlsson har jobbat inom kärnkraftindustrin i nästan hela sitt yrkesliv, varav de senaste 28 åren på Svensk Kärnbränslehantering AB, SKB.

Nyexaminerad från Väg & Vatten vid Lunds tekniska högskola började han 1981 på Asea-Atom AB i Västerås. Det var på den tiden som bolaget på uppdrag OKG Aktiebolag och Vattenfall arbetade med konstruktionen av kärnkraftverken Oskarshamn 3 och Forsmark 3.

Mats Ohlsson har arbetat med slutförvaringen av det svenska kärnbränsleavfallet i nästan 30 år. Foto: Curt-Robert Lindqvist.

– Jag fick ett jobb som strukturdynamiker vilket passade perfekt med mitt intresse för avancerade beräkningar och simuleringar. Där arbetade jag med strukturdynamiska analyser, enkelt uttryckt simuleringar där vi med hjälp av modeller i datorn och avancerade programvaror satte reaktorbyggnaderna i gungning för att undersöka deras förmåga att motstå till exempel jordbävningar och andra svåra dynamiska laster.

Efter tio år, via ett strukturdynamikjobb på Saab i Linköping (JAS-projektet), ledde längtan till Småland, hembygd både för Mats och hans hustru, till ett jobb som säkerhetsanalytiker på OKG i Oskarshamn. Men samtidigt hade SKB inlett bygget av Äspölaboratoriet och Mats började mer och mer intressera sig för slutförvaringen av det använda kärnbränslet – en teknisk, industriell och vetenskaplig utmaning av sällan skådat slag.

En generalrepetition för det slutliga förvaret

Äspölaboratoriet är en generalrepetition för det slutliga förvaret, komplett med schakt och tunnlar på 450 meters djup, kapslar, deponeringstunnlar, deponeringshål och avancerade hanteringsmaskiner. Här finns allt utom själva kärnavfallet och här har forskning och experiment utförts ända sedan de första kartläggningarna av urberget omkring och under Äspö började 1986. Själva laboratoriet stod klart 1995 och här arbetade Mats inledningsvis med hanteringen av de undersökningsdata som samlades in. 2005 blev han biträdande chef och var sedan från 2007 till 2016 chef för laboratoriet.

Djup geologisk förvaring säkrast

– Funderingarna kring hur använt kärnbränsle ska omhändertas säkert har ju pågått världen över i decennier. I Sverige inleddes arbetet på allvar i slutet av 1970-talet. Regeringen ställde lagkrav (Villkorslagen) på att kärnkraftindustrin måste visa att det finns en metod för att ta hand om kärnbränslet för att få tillstånd att ta Oskarshamn 3 och Forsmark 3 i drift. Flera mer eller mindre realistiska initiativ studerades, uppskjutning i rymden och mycket djupa borrhål. Sedan länge råder konsensus i världen kring att det är djup geologisk förvaring som är den säkraste lösningen. Där är förändringarna över tid mycket långsamma och förutsägbara och på ett djup av cirka 500 meter kan slutförvarshanteringen ske under kontrollerade former.

De tekniska landvinningarna har varit många under de decennier Mats och kollegorna arbetat med att ta fram metoden för den svenska slutförvaringen.

– Men utvecklingen kan inte sägas ha skett i språng, utan snarare långsamt och successivt. I takt med att vi provat teorier och tekniska lösningar i verkligheten har vi vid behov fått justera dem och gå vidare.

Behöver samarbeta med borrningsfirmor

Deponeringsområdet på förvarsområdet är stort. Det omfattar transporttunnlar varifrån det utgår 200 stycken vardera 300 meter långa horisontella deponeringstunnlar. Den sammanlagda tunnellängden på förvarsnivån är cirka 65 km!

– Men alla tunnelsprängningar ska föregås av pilotborrningar med hög precision i syfte att undersöka bergets egenskaper och lämplighet. Dessutom är det 6 000 kapslar med kärnavfall som ska deponeras i åtta meter djupa hål. Hela arbetet kommer, när det väl påbörjats, att ta omkring 40 år. Under hela den tiden kommer vi att behöva samarbeta med kompetenta borrningsfirmor och vi vill gärna att borrningsbranschen förbereder sig på det.

Lösningen är enkel

Mats Ohlsson tycker att det mest fascinerande med slutförvaringslösningen är enkelheten. Den bygger på tre naturliga material: koppar, bentonitlera och urberg.

”Man skulle kunna använda anläggningen som testbädd för gruvor och borrning”, säger Mats Ohlsson om Äspölaboratoritets framtid. Foto: Curt-Robert Lindqvist.

– De tre materialen utgör de barriärer som säkerställer att kärnbränslet kan förvaras tryggt i minst 100 000 år. Man kan sätta det i relation till andra anläggningar, till exempel broar, som konstrueras för att hålla i 100 år.

Arbetet med deponeringen av de 6 000 kapslarna, som var och en väger 25 ton varav två ton är avfall och resten koppar och segjärn, beräknas alltså ta omkring 40 år.

– När den sista kapseln är deponerad fylls alla deponeringstunnlar med bentonitlera som sedan försluts med robusta platsgjutna betongpluggar. Därefter återfylls schakten och tillfarten och förvaret förseglas vid ytan. Grundvattnet i berget tränger sakta in i slutförvaret och leran sväller. Men det är så långsamma vattenrörelser att det kommer att ta flera hundra år innan all bentonitlera i förvaret är helt mättad och svälld, vilket finns med i analysen för slutförvarets långsiktiga säkerhet.

Kapslarna ska kunna tas upp igen

100 000 år i berget alltså. Men kanske blir slutförvaringen inte en slutlig förvaring. Vad få vet är att förvaret byggs för att kapslarna ska kunna återtas.

­– Vi måste kunna visa att vi kan ta upp kapslar ifall vi behöver göra det under drift eller om framtida generationer vill återanvända kärnbränslet. Då ska man kunna göra det. Vi har gjort fullskaletest i Äspölaboratoriet där vi deponerat en kapsel, bäddat in och förslutit och sedan tagit ut den igen efter sex år på ett kontrollerat sätt. Det är tidsödande att återta ett helt förvar, men behövs det så ska det kunna göras, säger Mats Ohlsson.

Äspölaboratoriet vid SKB i Oskarshamn.

Utreder labbets framtid

2016 klev han på egen begäran av posten som laboratoriechef, för att i stället ägna sig åt att planera för en framtid för den unika anläggningen. Forskningen och testerna av slutförvarteknik på Äspö kommer att trappas ned framöver och nu väntar man på regeringens tillstånd som behövs för att, om allt går vägen, kunna starta bygget av det riktiga slutförvaret vid Forsmark inom några år. SKB är väl förberett för den uppgiften.

Mats har idag titeln ”Föreståndare för externa samarbeten” där han genom olika samarbeten vill skapa en framtid för laboratoriet.

­– Genom det arbetet har jag bland annat tagit kontakt med geoenergibranschen och med byggindustrin. Just nu utreder vi tillsammans om det finns intresse och förutsättningar att använda laboratoriet som en test- och demonstrationsanläggning som stöd för branschernas utveckling av bättre teknik och metoder. Utredningen finansieras till viss del av Vinnova.

Testbädd för gruvor och borrning

Men det finns ingen enskild part som varaktigt kan finansiera anläggningen och därför jobbar Mats Ohlsson brett.

– Man skulle kunna använda anläggningen som testbädd kopplat till gruvindustrins omställning mot ökad eldrift och automatiserade processer, vilket är högintressant både ur miljö- och säkerhetsperspektiv. Här finns också utmärkta miljöer för att utveckla borrteknik och tätningsmetoder. 2021 kan det bli aktuellt att göra en förnyad ansökan till Vetenskapsrådet om att driva Äspölaboratoriet som ett nationellt geosfärslaboratorium tillsammans med bland andra KTH, Uppsala universitet, Chalmers, Luleå tekniska universitet och Linnéuniversitetet.

Internationellt samarbete

Ett internationellt samarbete pågår. Tillsammans med sex undermarksanläggningar i Finland, Ryssland, Polen och Tyskland avser man att bilda European Underground Laboratories association.

– Ambitionen är dels att göra anläggningarna mer synliga och möjligheterna mer tydliga, dels att lyfta fram det specifika med vad varje plats kan erbjuda. Det är viktigt, för Äspö erbjuder miljöer och möjligheter som har få motsvarigheter i världen och många forskare ser möjligheter här.

 

Planerade borraktiviteter i Kärnbränsleförvaret

  • Pilothålsborrning, i sekvenser av cirka 200 meter, föregår byggandet av samtliga stam- och transporttunnlar ned till och i förvarsområdet.
  • Pilothålsborrning á 300 meter föregår drivning av samtliga deponeringstunnlar, 200 stycken.
  • Pilothålsborrning á åtta meter i samtliga deponeringshålslägen 6 000 stycken.
  • Allt ovan är kärnborrning 76 millimeter (tripple tube), med inslag av styrd borrning.

Mats Ohlsson

  • 63 år, gift, fyra utflugna barn.
  • Bor på Marsö i Misterhults skärgård utanför Oskarshamn där han växte upp.
  • Jakt, fiske och omsorgen om det egna skärgårdshemmanet är de stora fritidsintressena
  • Mats och hans hustru är också flitiga fjällvandrare och har de senaste tio åren gjort årliga turer till Sareks nationalpark.

Text: Jörgen Olsson Foto: Curt-Robert Lindqvist

 

0 Kommentarer

Lämna en kommentar

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

Lämna ett svar

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *