Kun maailmanlaajuinen kiinnostus pieniä modulaarisia reaktoreita (SMR) ja uusia ydinenergiateknologioita kohtaan kasvaa, huomio siirtyy yhä enemmän kokonaisvaltaiseen elinkaarinäkökulmaan. Jotta seuraavan sukupolven ydinenergiateknologioiden käyttöönotto onnistuu, kehittäjien on otettava kantaa myös ydinjätehuoltoon: miten käytetystä polttoaineesta ja radioaktiivisesta jätteestä huolehditaan läpi ydinlaitoksenelinkaaren.
Pienydinreaktorit ovat yksi lupaavimmista keinoista vähentää energiantuotannon hiilidioksidipäästöjä, ja siksi niihin liittyvät menettelytavat ja teknologiat kehittyvät tällä hetkellä nopeasti. Pienten modulaaristen ja muiden uusien reaktoreiden suunnittelijoiden on tärkeää huomioida jätehuolto jo varhain. Reaktorin ja polttoainekierron suunnittelun alkuvaiheen päätöksillä voi olla kauaskantoisia vaikutuksia laitosten turvallisuuteen, luvitukseen, kustannuksiin ja toteutukseen kestävällä tavalla.
“Jätehuoltoa ei voi alkaa ajatella vasta, kun uuteen teknologiaan perustuvan ydinreaktorin kuten SMR-reaktorin teknologia on valmis. Jätehuolto täytyy integroida suunnitteluprosessiin alusta lähtien, jotta laitokset saadaan luvitettua ja niiden elinkaarikustannukset pysyvät hallinnassa”, sanoo VTT:llä ydinenergian loppuvaiheen toiminnoista vastaava Erika Holt.
Pienydinvoimaloiden jätehuollon tärkeimpiä osa-alueita ovat esimerkiksi:
- jäteinventaari kattaen sekä käytetyn polttoaineen että reaktorin osat,
- käsittely, kiinteytys ja kierrätys,
- varastointi ja kuljetus sekä
- loppusijoitus.
VTT tuo asiantuntemusta kestävien ydinenergiateknologioiden kehittämiseen
Jätehuoltoa tutkitaan parhaillaan OECD:n ydinenergiajärjestön NEA:n WISARD-hankkeessa (Waste Integration for Small and Advanced Reactor Designs). Hanke tarkastelee, miten uusien reaktoreiden polttoainetta ja suunnittelua koskevat päätökset vaikuttavat ydinjätehuollon toeuttamseen kestävällä tavalla.
VTT on yksi hankkeeseen osallistuvista organisaatioista ja tuo uusien reaktoriratkaisujen suunnitteluun ydinjärjestelmien, turvallisuuden ja jätehuollon asiantuntemusta.
“Suomi on ydinjätehuollon edelläkävijöitä maailmassa. WISARD-hankkeessa yhdistämme ydinpolttoainekierron eri osa-alueiden asiantuntemusta. Tavoitteena on ymmärtää paremmin, kuinka hyvin uusien reaktorikonseptien tuottama jäte on yhteensopiva olemassa olevien jätehuoltoratkaisujen kanssa”, Holt kertoo.
Yksi hankkeen keskeisistä tavoitteista on tunnistaa alueet, joilla nykyiset ydinjätehuollon ratkaisut vaativat mukauttamista tai jatkokehitystä. Kun jätehuolto otetaan mukaan jo reaktorin suunnitteluvaiheessa, kehittäjät voivat esimerkiksi:
- ymmärtää paremmin eri polttoainekiertovaihtoehtojen vaikutuksia,
- optimoida reaktorisuunnittelua koko järjestelmän näkökulmasta,
- tunnistaa mahdolliset materiaalihaasteet ajoissa ja välttää kalliita muutoksia myöhemmin sekä
- parantaa ydinenergiateknologioiden pitkän aikavälin kestävyyttä.
WISARD on kolmivuotinen kansainvälinen yhteistyöhanke, joka kokoaa yhteen ydinenergia-alan eri toimijoita. NEA käynnisti hankkeen virallisesti toukokuussa 2025, ja siihen osallistuu Euroopasta, Pohjois-Amerikasta ja Aasiasta yhteensä 21 tutkimuslaitosta, kansallista laboratoriota, teollista toimijaa ja uusien reaktorien kehittäjää.
VTT tukee SMR-kehitystä
VTT on työskennellyt pienydinvoimaloiden ja uusien reaktoriteknologioiden parissa jo vuosien ajan, esimerkiksi kehittämällä yksinkertaisen, kustannustehokkaan LDR-50-kaukolämpöreaktorin. Konseptia kaupallistaa parhaillaan spin-off-yritys Steady Energy, ja VTT toimii hankkeessa alihankkijana.
”Pienydinreaktorit ovat potentiaalinen keino energiantuotannon hiilipäästöjen vähentämiseen. Tutkimme VTT:llä aktiivisesti näitä teknologioita ja autamme yrityksiä reaktorikonseptien arvioinnissa sekä tiekarttojen kehittämisessä. Laajan ydinenergia-alan osaamisemme turvin autamme luomaan uusia reaktoriteknologioita, jotka ovat paitsi innovatiivisia myös kestäviä läpi niiden elinkaaren”, sanoo VTT:n ydinenergia-tutkimusalueen johtaja Jani Halinen.
Kehittyneiden reaktorien ja SMR-teknologioiden parissa toimivat yritykset ja organisaatiot voivat kääntyä VTT:n puoleen esimerkiksi seuraavissa asioissa:
- SMR-teknologian toteutettavuustutkimukset, niin sähkön ja lämmön tuotantoon paikallisissa energiaverkoissa kuin teollisuuslaitokseen kytkettynä
- SMR-teknologian arviointi, tiekarttojen laatiminen ja luvitus
- Reaktorifysiikan ja turvallisuuden kvantitatiivinen analyysi VTT:n työkaluilla, kuten Apros®, Serpent ja Kraken
- Polttoaineen ja reaktorimateriaalien inventaarianalyysit käytöstä poistoa ja jätehuoltoa, loppusijoitus mukaan lukien, varten.
Jatka lukemista
Palvelu:
VTT:n ydinturvallisuustalo
Jaa
