Kärnkraft

Kärnkraft är en energikälla som genererar elektricitet genom att klyva atomkärnor i en process som kallas fission. Denna process frigör stora mängder värme, som används för att producera ånga och driva turbiner som alstrar elektricitet. Det är en av flera energikällor som används i energimixen globalt och har en roll i elförsörjningen i flera länder.

Hur fungerar kärnkraft?

I ett kärnkraftverk används uran som bränsle, ett grundämne med mycket tunga atomkärnor som lätt kan klyvas. Bränslet är format i långa stavar som placeras i en kärnreaktor där den kontrollerade processen av kärnklyvning, kallad fission, sker. När uranatomer träffas av neutroner splittras atomkärnorna, vilket frigör stora mängder energi i form av värme.

Den frigjorda värmen används för att värma upp vatten i ett slutet system. Detta vatten omvandlas till ånga under högt tryck, som driver stora turbiner. Turbinerna är kopplade till en generator som omvandlar rörelseenergin till elektricitet. Denna elektricitet skickas sedan vidare till elnätet för att försörja hushåll, industrier och andra användare.

För att säkerställa att processen är stabil och säker används styrstavar i reaktorn. Dessa stavar kan sänkas ner i reaktorn för att absorbera neutroner och därmed bromsa eller stoppa kärnklyvningen om det behövs. Detta är en viktig säkerhetsåtgärd för att förhindra att processen blir okontrollerad.

Efter att bränslet har använts i reaktorn är det fortfarande radioaktivt och måste hanteras med stor omsorg. Det använda bränslet placeras i speciella förvaringsanläggningar där det kyls ner och isoleras från omgivningen under lång tid för att skydda både människor och miljö. Hanteringen av detta avfall är en av de viktigaste aspekterna i drift av kärnkraftverk.

Genom att frigöra energi via kärnklyvning producerar kärnkraftverk stora mängder elektricitet utan betydande koldioxidutsläpp. Det är en effektiv energikälla men innebär utmaningar kring uranbrytning, geopolitisk säkerhet, hantering av radioaktivt avfall och risken för olyckor. Ny kärnkraft med den teknik vi har idag har ingen möjlighet att minska klimatutsläppen i den takt som krävs.

Trots långa ledtider, miljöpåverkan från brytning av uran, höga risker med kärnavfall och höga kostnader ser vissa politiker, planerare och energiexperter kärnkraften som en del av lösningen för att minska koldioxidutsläppen, på grund av dess förmåga att generera stora mängder el, dess låga utsläppsprofil och bättre säkerhetsstatistik än fossila bränslen. Till följd av energikriser och behovet av att uppfylla målen för låga koldioxidutsläpp har frågor kring befintlig och ny kärnkraft åter lyfts fram i det globala samtalet.

Utveckling, kostnader och stabilitet

Globalt visar produktionen från kärnkraft en nedåtgående trend och går mot den lägsta punkten på fyra decennier, medan kostnaderna visar en uppåtgående trend och ofta underskattas. År 2003 genererade kärnkraft ca 16 % av den globala elektriciteten, för att 2022 ha minskat till 9,2 %. Samtidigt ökar produktionen av förnybar energi (främst sol- och vindkraft) och kostnaderna för dessa fortsätter att sjunka. Sedan 2009 har priset på el från en ny storskalig solel sjunkit med ~90 % (och landbaserad vindkraft har sjunkit med ~70 %), medan priset på el från nya kärnkraftverk har ökat med över 25 %. Förlängda byggtider redovisas för både fullskaliga och små modulära reaktorer (SMR). Den genomsnittliga åldern för kärnkraftverk i drift är nu ~31 år.

Kärnkraft lyfts ofta fram som en lösning för att det är en stabil energikälla, vilket är attraktivt ur nätstabilitetssynpunkt. Flera rapporter fastställer dock att det är fullt möjligt att möta efterfrågan på el i ett elsystem med betydande andel väderberoende elproduktion och utan kärnkraft. Kärnkraft är också dyrare när det gäller energiproduktion och minskade klimatutsläpp, än lösningar baserade på energieffektivisering och förnybar energi (omkostnaderna för ett elsystem med hög andel väderberoende elproduktion är med i beräkningarna, likaså energislagens totala livscykelkostnader). Den senaste forskningen på Sveriges energisystem stärker både de samhällsekonomiska och klimatmässiga argumenten för att satsa på effektivisering och förnybart snarare än ny kärnkraft för att möta framtidens ökade energianvändning. Ett sådant energisystem är även att föredra ur säkerhetspolitisk synpunkt, då det till skillnad från dagens centralt styrda system är motståndskraftigt mot översvämningar och andra klimatfaktorer samt angrepp.

Uranbrytning och hantering av kärnavfall

Uranbrytning, en råvara som behövs för kärnkraftsproduktion, innebär ett antal komplexa och betydande utmaningar ur miljö- och samhällsperspektiv. Uranmalm innehåller uran, radon och radium som är radioaktiva ämnen och kan frigöras i miljön under brytning och malmbearbetning och orsaka skador på människa och miljö. Uranbrytning kan också leda till omfattande landskapsförändringar som kan ha negativa effekter på både lokala samhällen och biologisk mångfald. Problemet med slutförvar av radioaktivt kärnavfall är välkänt, och det verkar råda konsensus om att djupa geologiska slutförvar är den mest idealiska tekniken för slutförvaring av kärnavfall. Överföring av använt kärnbränsle till ett storskaligt och tillräckligt geologiskt förvar är dock i de flesta länder årtionden bort.

Inte heller i Sverige är frågan eller tekniken kring slutförvaret löst. I dag mellanlagras cirka 8 000 ton högaktivt använt kärnbränsle från reaktorerna vid Sveriges kärnkraftverk. Det förvaras i ett centralt mellanlager i Oskarshamn (Clab). Regeringen beslutade i januari 2022 att ge Svensk Kärnbränslehantering AB (SKB) tillstånd enligt kärntekniklagen och tillåtlighet enligt miljöbalken till ett slutförvar för använt kärnbränsle och till en inkapslingsanläggning. Strålsäkerhetsmyndigheten och mark- och miljödomstolen har kommit med yttrandet att SKB inte lyckats visa att de kopparkapslarna som används i slutförvaringsmetoden kommer att kunna hålla tillräckligt länge, på grund av nedbrytande processer. Nu pågår stegvisa prövningsprocesser enligt kärntekniklagen där strålsäkerhetsmyndigheten ger godkännanden, och bl.a. Naturskyddsföreningen har överklagat regeringens beslut, i april 2022 .

Vatten

I drift kräver kärnkraft betydande mängder vatten för kylning som släpps ut i miljön, vilket kan ha betydande effekter på både hydrologin i en flod (på grund av förändrade flöden) och sötvattenekosystem (från den ökade vattentemperaturen). Samtidigt riskerar två tredjedelar av världens befolkning drabbas av vattenbrist under minst en månad om året på grund av minskande tillgång till sötvatten i många delar av världen. Ny kärnkraft kan förvärra båda dessa problem. Klimatförändringarna gör också vissa kärnkraftverk mindre tillförlitliga, eftersom en höjd temperatur på processvatten gör att kärnkraftverk behöver stängas av .

Gruvverksamheten kring uranbrytning kräver också stora mängder vatten som kan bli förorenat med tungmetaller och radioaktiva ämnen som kan spridas med risk för ekosystem och människors hälsa.

Livstidsförlängning

Att stänga befintliga kärnkraftverk som uppfyller de högsta säkerhetsnormerna (enl. International Atomic Energy Agency) i förtid är kontraproduktivt ur klimatsynpunkt om de ersätts av fossila bränslen. Med tanke på att >60 % av den globala elen producerades med fossila bränslen 2020 och att den globala efterfrågan på el förväntas öka med ca. 40 % mellan 2020 och 2030 , skulle en tidig nedstängning av kärnkraftskapaciteten kunna leda till ökade utsläpp från förbränning av fossila bränslen. Även om de energikällor som ersätter kärnkraftsproduktionen är 100 % förnybara kan den förnybara elen i de flesta fall användas för att ersätta befintliga kol- eller gaskraftverk, vilket är att föredra ur ett klimatperspektiv.

WWF vill prioritera hållbara energilösningar

WWF avvisar ny kärnkraft som en del av den brådskande energiomställningen, och vill se en prioritering av investeringar i effektivisering och förnybar energi för att ersätta fossila bränslen och möta det ökande behovet av el som elektrifieringen medför.

Det är bråttom att kraftigt minska utsläppen det kommande decenniet om vi ska ha en chans att hålla oss under 1,5 graders temperaturhöjning. Ny kärnkraft tar lång tid att få på plats och kommer inte att kunna få utsläppen att minska i tillräcklig takt för att vi ska nå klimatmålen till 2030 (detta gäller även små modulära reaktorer, så kallade SMR:er). Kostnad är ytterligare en faktor som talar emot kärnkraften. Ur ett samhällsekonomiskt perspektiv är lösningar baserade på förnybar energi, energilagring och energieffektivisering bättre än kärnkraft. Kärnkraften innebär därtill risker för hälsa, säkerhet och miljö – från utvinning av uran till slutförvar av radioaktivt avfall – som vi inte kommer ifrån med dagens teknik. Livstidsförlängning av kärnkraftverk bör utvärderas från fall till fall beroende på lokala förhållanden och alternativa energikällor.

WWFs ståndpunkt är att prioritera investeringar i förnybart och energieffektivisering för att få ned utsläppen snabbt. Ökade satsningar behövs på rätt placerad utbyggnad av förnybar energi och åtgärder för att åstadkomma ett energisystem som kan hantera variabel energiproduktion i Europa. Samtidigt behöver vi växla upp arbetet med energieffektivisering, vilket också minskar risken för effektbrist och försämrad balans i elnätet.

Planering av elsystemets utveckling och finansiering bör fokusera på att utveckla smarta, flexibla, effektiva och mindre sårbara system. Samhällets fortsatta överkonsumtion och ohållbara användning av energi och resurser ska inte ligga till grund för en kraftig utbyggnad av energiinfrastruktur och riskabel subventionering av enskilda kraftslag. Gällande förslag som lagts fram i Sverige 2024 för finansiering av ny kärnkraft är WWF Sveriges ståndpunkt att politiska beslut som påverkar utvecklingen av Sveriges energisystem under lång tid framöver måste grundas i utförliga analyser som är vetenskapligt förankrade och svarar mot frågans komplexitet. Större kartläggning och utredning av möjligheterna med att kombinera investeringar i förnybar elproduktion med energieffektivisering, olika tekniker för energilagring och andra åtgärder för flexibilitet behövs.