I sydöstra Frankrike har reaktor nummer två vid Cruas-Meysse kärnkraftverket nyligen startats om med sin första fullständiga kärna av återvunnet uranbränsle. Detta historiska steg framåt markerar en milstolpe i Frankrikes strävan efter att återuppliva sin inhemska industri för återbearbetning av uran.
Återvunnet uran (RepU) kommer från använt bränsle från kärnreaktorer, som bearbetats vid Oranos återvinningsanläggning i La Hague. Efter berikning kan detta uran återanvändas som bränsle i kärnkraftsreaktorer.
I Frankrike är det endast de fyra reaktorerna vid Cruas-Meysse-anläggningen i Auvergne-Rhône-Alpes som är certifierade att använda berikat återvunnet uran (ERU).
Kräver centrifuger
Historiskt sett har berikningsprocessen, som kräver centrifuger enbart avsedda för RepU, utförts av Rosatom vid dess anläggning i Seversk av industriella och ekonomiska skäl. Dock kan den nya geopolitiska situationen sedan krigets början i Ukraina leda till en omvärdering av dessa kontrakt.
Under många år har EDF:s bränsledivision utvecklat en strategi för hantering, återvinning och återbearbetning av använt kärnbränsle, samt diversifiering av leveranskällor för att säkerställa energioberoende och bevarande av naturresurser.
Nyligen startades Cruas 2 om med sin första helt återvunna uranbränslelast.
Cédric Lewandowski, Senior Executive Vice-President, Nuclear and Thermal at EDF, förklarade på LinkedIn att ett decenniums arbete har lagts ner för att återuppliva sektorn för uranåtervinning, vilken var vilande sedan 2013 (och återupptogs 2018), och har nu nått en historisk milstolpe.
Han påpekade:
- Återbearbetning av använt bränsle för att utvinna det energirika materialet (som utgör 96 procent av det använda bränslets masskomposition), nämligen uran, för dess andra användning är ett tillvägagångssätt i linje med cirkulär ekonomi som kommer att spara 25 procent av naturresurserna under de kommande decennierna. Dessutom avger denna sektor 30 procent mindre koldioxid än sektorn för naturligt uran och minskar miljöpåverkan.
Prestanda på 1300 megawatt
Bränsle som innehåller RepU har samma allmänna egenskaper som bränsle från naturligt uran. Globalt har 75 reaktorer använt eller använder för närvarande RepU.
Lewandowski sade att EDF:s mål är att kunna återanvända RepU i vissa reaktorer med en prestanda på 1300 megawatt senast 2027, med målet att över 30 procent av den franska kärnkraftsflottan ska använda RepU under 2030-talet.
I maj 2018 tecknade Framatome ett kontrakt om att designa, tillverka och leverera bränsleelement med berikat återvunnet uran till EDF mellan 2023 och 2032. Bränsleelementen ska produceras vid Framatomes anläggning i Romans-sur-Isère i regionen Drôme.
Användningsdemonstration
EDF undersökte möjligheten att återvinna återvunnet uran i tryckvattenreaktorer i början av 1980-talet. Företaget har demonstrerat användningen av återvunnet uran i sina 900 megawatts kraftverk. Den första tillverkningskampanjen för berikat återvunnet uran ägde rum i Romans 1987 på uppdrag av EDF.
Föregångsbränsleelement laddades i Cruas-enhet 4 från 1987 till 1990, och en första påfyllning av berikat återvunnet uranbränsle introducerades i samma reaktor 1994. EDF använde RepU mellan 1994 och 2013 i de fyra Cruas-reaktorerna, vilket möjliggjorde återvinning av 4000 ton RepU.
Strategisk reserv
EDF har vidtagit åtgärder för att lagra återvunnet uran i upp till 250 år som en strategisk reserv. För närvarande producerar återbearbetning av 1100 ton EDF-använt bränsle per år 11 ton plutonium (som omedelbart återvinns som blandoxidbränsle) och 1045 ton återvunnet uran omvandlat till stabil oxidform för lagring.
Enligt Orano finns det för närvarande nästan 34,000 ton RepU i mellanlagring på Tricastin-anläggningen.
Källa: World Nuclear News