Þórsvirkjun hin mikla og vistvæna...

 

 

 

 

Hugsað út fyrir litla ferkantaða boxið í laufléttum dúr og kannski smá hálfkæringi...

 

Hvernig væri að slá nokkrar flugur í einu höggi og uppfylla samtímis óskir náttúruverndarmanna og virkjanasinna? Framleiða vistvæna orku sem ekki veldur hnatthlýnun, veldur ekki sjónmengun eða spjöllum í íslenskri náttúru, og selja hana dýru verði um sæstreng til útlanda þar sem orkukaupendur bíða í röðum eftir því að kaupa dýru verði græna, að minnsta kosti ljósgræna, orku frá Íslandi...

Við skulum hugsa stórt...

Við virkjum á þann hátt að engin þörf er á uppistöðulónum, engin þörf á að virkja fallega fossa, engin þörf á að bora í hverasvæði til að nálgast jarðvarmann, engin brennisteinslykt, enginn gufumökkur, engar háspennulínur, engar ljótar vindmyllur.  En gjaldeyririnn mun streyma inn í stríðum straumum...

Hvernig er þetta hægt...?

Við höfum reynslu í að virkja kjarnorkuna í iðrum jarðar þar sem jarðvarmavirkjanir eru og farnir að huga að kjarnorkuveri í Vestmannaeyjum, og á upprunavottorðum sem íslenskir orkuframleiðendur gefa út kemur fram að uppruni 39% raforkunnar sem við framleiðum sé kjarnorka og 37% jarðefnaeldsneyti, svo við erum ekki alveg græn, en getum þó sagt að við séum ljósgræn. Kannski nægir það til að selja útlendingum dýru verði raforku um sæstreng.  Svo notum við auðvitað þóríum í stað úrans.

En, hvaðan á raforkan að koma, er ekki nánast bannað að virkja vatnsföllin og jarðhitann í dag...?

Við þurfum ekki að virkja vatnsföll og jarðhita til að framleiða ljósgræna orku fyrir ríka útlendinga sem vilja kaupa hana um sæstreng.

Lausnin í framtíðinni gæti verið Þóríum orkuver á Íslandi sem framleiddi rafmagn fyrir umheiminn. Lítill sem enginn geislavirkur úrgangur, engin hætta á að orkuverið bræði úr sér, o.s.frv. Sem sagt, næstum græn orka. Við erum þá ekki að tala um smávirkjun, heldur svosem tífalda Kárahnjúkavirkjun, hið minnsta. Með því að nýta Atlantshafið til að kæla eimsvalanna í stað kæliturna, og með því að reisa mannvirkið að miklu leyti neðanjarðar, og með því að reisa það á þeim stað þar sem væntanlegur strengur kemur á land, yrðu umhverfisspjöll engin. Orkuverið yrði nánast ósýnilegt þar sem það væri einhvers staðar við hafið bláa.

Engar sýnilegar byggingar, engir kæliturnar sem spúa gufumekki og engar háspennulínur; orkuverið nánast ósýnilegt. Ekki er það amalegt.    Ekki er verra að nafnið Þóríum tengist goðafræðinni, það gæfi því sérstakan dulmagnaðan blæ. Þóríum vísar til Þórs og við ætlum að nota það til að framleiða rafmagn, eins og Þór gerir reyndar sjálfur þegar hann sveiflar Mjölni svo eldingar skjótast í allar áttir og Þórsdunur gnýja.   Þar sem orkuverið losar ekki koltvísýring yrði vafalítið ekki erfitt að sannfæra náttúruverndarfólk um að rafmagnið frá Þórsvirkjun á Íslandi sé vistvænt og valdi ekki hnatthlýnun sem mörgum stendur ógn af, en Íslendingar kunna að meta.

Auðvitað er þetta framtíðardraumur...  en einhvern tíman gæti Þórsvirkjun orðið að veruleika.

Svo getur auðvitað verið að tæknin að virkja orku með samruna á hagkvæman hátt verði orðin að veruleika eftir fáeina áratugi. Þá einfaldlega skiptum við út þóríumofninum með samrunaofni þar sem eldsneytið er einfaldlega vatn...  Notum þá tækni sem Sólguðinn hefur kunnað í milljarða ára.

-

Hmmm...  Kannski Skotar verði bara á undan okkur og setji upp Þórsvirkjun í Skotlandi...   Þá þarf engan rafstreng frá Íslandi til Skotlands.  Kannski voru þetta bara draumórar og kannski eigum við ekkert að vera að hugsa um einhvern sæstreng... Ææ...

 

Eða er einhver önnur lausn...?

Jú auðvitað, við reisum álver og alla þá stóriðju sem okkur lystir á lóð Þórsvirkjunar og sleppum draumnum um sæstreng, enda flækist hann bara fyrir.

Nú geta allir verið ánægðir: Náttúruverndarfólk, virkjanasinnar og stóriðjufrumkvöðlar.

Engar háspennulínur milli orkuvers og iðjuvera, og þar með þarf ekki leyfi frá landeigendum, ekkert umhverfismat vegna lína til að flækja málin, og engar línur og möstur til að særa fegurðarskyn okkar.  Nú, orkuflutningurinn verður ókeypis og Landsnet fær ekki krónu. Orkan verður þeim mun ódýrari.

Þórsvirkjun verður að mestu niðurgrafin og sést því varla. Þórsvirkjun verður af gerð virkjana sem nefnast á misgóðu máli séstvallavirkjanir.  Engir kæliturnar sem spúa út gufu eins og við kjarnorkuver og flest jarðvarmaorkuver, því sjókæling verður notuð eins og við Reykjanesvirkjun sem Verkís hannaði með miklum sóma. 

Engin bennisteinslykt eins og fylgir oft eggjum og jarðgufuvirkjunum. Engar borholur. Engar áhyggjur af líftíma háhitasvæða.

Engin uppistöðulón, engar stíflur, engir aðrennslisskurðir.

Engar vindmyllur.

En, við flytjum orkuna út sem vöru sem unnin er á Íslandi af íslenskum vinnufúsum höndum og þurfum við því ekki vírspotta á sjávarbotni, en hann kostar langleiðina í þúsund milljarða og veldur því í ofanálag að rafmagnsreikningurinn heima hjá mér tvöfaldast. Högnumst þeim mun meira, og ekki veitir af...

Lausnin er komin! 

 

Það er þó eitt stórt vandamál: Það verður ekkert til að kvarta eða nöldra yfir, en gleymum því... Það má nöldra yfir einhverju öðru, en nú vita víst sumir hvað "eitthvað annað" er.  

 

Jæja, nú er frumhönnun lokið; er ekki rétt að fara að bretta upp ermarnar og hefjast handa? Frumhönnun lokið, næst er það forhönnun, síðan deilihönnun og loks framkvæmdir. Auðvitað verður allt unnið af Íslendingum eins og öll orkuverin í Svartsengi og á Reykjanesi. Við kunnum nefnilega til verka hér á landinu bláa.

Svo er það auðvitað spurningin með kæliturnana. Í 300 MW Þóríum orkuverinu sem þjóðverjar reistu fyrir 30 árum, THTR-300, voru notaðir kæliturnar, en í framtíðinni kann að vera að menn noti CO2 sem miðil fyrir túrbínurnar og sleppi kæliturnum (Brayton Cycle) í stað gufu (Carnot cycle) eða jafnvel isopentan eins og í Svartsengi (Rankine cycle), en nú er þetta víst orðið einum of tæknilegt og rétt að fara hætta þessu ábyrgðalausa skrafi... .  Sjónmengandi kæliturna ætluðum við þó ekki að nota, heldur Atlanshafið til kælingar, ef með þarf. Það gera menn með góðum árangri í Reykjanesvirkjun, enda ekki mikil gufa sem sleppur út frá því orkuveri.

 

 

 

 

 

TED:   Kirk Sorensen: Thorium, an alternative nuclear fuel

https://www.ted.com/talks/kirk_sorensen_thorium_an_alternative_nuclear_fuel

https://www.youtube.com/watch?v=N2vzotsvvkw

 

www.energyfromthorium.com

 

 

 

 

 Þór sveiflar Mjölni og hefur Megingjörðina um sig miðjan

þegar hann berst við þursa og útrásartröll.

Tanngjóstur og Tanngrísnir draga vagninn.

Þórdunur og eldingar...

Raforka...

...

 

 

 

 

Thorium Energy Alliance

www.thoriumenergyalliance.com

 

 

 

 

 

Athugasemdir

[Halldór Jónsson, 3.2.2013 kl. 23:43]

Góður alltaf frændi!

Þetta er góð hugvekja.Það kemur að því að jafnvel Merkel sér að hún getur ekki byggt þýskan iðnað á vindmyllum og treyst á laun bara á Frakka til að skaffa henni kjarnaver á landamærunum.

Líklega myndi VG vilja fallast á þessa málamiðlun. Geturðu ekki skissað þetta upp slegið á stofnkostnað og sagt okkur hvaða úrgangur kemur frá þessu, hálflíf osrfv. Ef þetta væri í Kolgrafarfirði þá myndi bleikjueldi ganga vel i hlýsjónum í Breiðafirði.Álver bæði á á Grundarfirði og Ólafsvík

[Ágúst H Bjarnason, 4.2.2013 kl. 18:16]

Sæll frændi.

Auðvitað eru þetta bara framtíðardraumar, en hver veit hvernig heimurinn verður eftir svo sem hálfa öld. Þetta er því bara tilraun til að hugsa örlítið út fyrir þennan venjulega ramma.

Orkuver sem nýta þóríum eru ekki enn til sem slík, en þau eru til á teikniborðinu og tilraunaorkuver hafa verið smíðuð, svo sem 7,5MW(t) orkuver í Oak Ridge National Laboratory sem gekk á árunum 1965-1969. Áhugi á þessari gerð orkuvera er að vakna aftur.  Þóríum er til í það miklu magni að það myndi nægja í a.m.k. þúsund ár, lengur en úran unnið úr námum á landi. Þóríumorkuver eru í eðli sínu mjög örugg og ekki hætta á að þau bræði úr sér eins og hefðbundin kjarnorkuver.  Geislavirkur úrgangur frá þóríumorkuverum er miklu miklu minni en frá úranorkuverum og verður skaðlítill á tiltölulega stuttum tíma, þannig að þau verða væntanlega talin umhverfisvæn.

Í pistlinum stendur "...við reisum álver og alla þá stóriðju sem okkur lystir á lóð Þórsvirkjunar...".  Hér skulum við staldra aðeins við, því við ætlum að útvíkka hugtakið "stóriðja":

Svona orkuver er að mörgu leyti líkt jarðvarmaorkuverum eins og við þekkjum þau. Í stað þess að nota gufu frá borholum notum við gufu sem búin er til með því að hita vatn með varmanum frá þóríumofni. Gufan er síðan leidd inn á hverfla svipuðum og í jarðgufuvirkjunum, og til að kæla eimsvalana þurfum við annað hvort kæliturna eða kaldan sjó í miklu magni. Í jarðvarmavirkjunum er nýtnin ekki meiri en 15% ef við horfum til raforkuframleiðslu eingöngu, en í Þóríumvirkjun gætum við náð a.m.k. tvöfaldri þeirri nýtni því við getum framleitt gufu með hærri þrýstingi. (Sjá umfjöllun hér um Carnot).

Ef þóríumorkuverið framleiðir t.d. 1000MW raforku, þá höfum við a.m.k. annað eins sem varmaorku, þ.e. sem heitt vatn. Sem sagt, ef við framleiðum 1000MW af rafmagni, þá fáum við "ókeypis" a.m.k. 1000MW af heitu vatni sem er gríðarlega verðmætt ef við getum nýtt það. 

Þessa varmaorku gætum við nýtt til að framleiða mikið magn af matvælum í gróðurhúsum og fiskeldistjörnum, og jafnvel jarðvegshituðum kartöflu- og kálgörðum. Við værum því ekki aðeins að framleiða ál og málma til útflutnings, heldur einnig matvæli til útflutnings í stórum stíl.  Grænmetið bindur koltvísýring úr andrúmsloftinu og vex þeim mun betur nú þegar styrkur þess hefur aukist á síðustu áratugum.

Auðvitað má ekki gleyma því að mikill virðisauki felst í því að fullvinna vörur úr áli, svo sem rafstrengi, álplötur, rör, prófíla og jafnvel vélahluti.  Með því að vinna magnesíum úr sjónum sem Þórsvirkjun stendur við, má framleiða magnesíum-álblöndu sem sameinar eiginleika stáls og áls (sbr. lokið á kókdósum)...

Allt skapar þetta vinnu og verðmæti...

Til að hámarka hagkvæmni er lykilatriðið að hafa allt á sama stað, orkuver og iðngarða, þannig að ekki sé þörf á háspennulínum og ekki þurfi að greiða fyrir orkuflutning.  Við þurfum ekki að binda okkur við 1000MW, gætum alveg eins miðað viðmiklu stærra orkuver, eða minna.  Jafnvel má reisa orkuverið í hæfilega stórum áföngum.

Auðvitað vitum við ekki hvað svona orkuver muni kosta nákvæmlega, en fyrsta skot er að það kosti svipað og jarðgufuvirkjun, með borholum og gufuveitu, af svipaðri stærð. Síðan má ekki gleyma eldsneytiskostnaðinum. Þar sem flutningskostnaður raforku fellur niður verður orkan sem notuð verður innan lóðar tiltölulega ódýr, ef til vill ódýrari en orka frá fallvötnum eða jarðgufu komin um háspennulínur til iðjuversins.  

Sem sagt, þetta eru bara hugmyndir sem sýna hvað dugleg og hugmyndarík þjóð getur hæglega gert í framtíðinni til að afla sér vinnu og gjaldeyris, með lágmarks áhrifum á umhverfið.

Orð eru til alls fyrst...

Sjá: 

http://www.world-nuclear.org/info/inf62.html

http://energyfromthorium.com/

http://www.thoriumenergyalliance.com/

http://www.brighthubengineering.com/power-plants/77255-uranium-235-vs-thorium-90-compared-nuclear-power-generation-perspective/#

http://www.extremetech.com/extreme/143437-uranium-killed-the-thorium-star-but-now-its-time-for-round-two

[Halldór Jónsson, 7.2.2013 kl. 12:29]

Sammála þessu. Fyrr eða síðar verður mannkynið að nota þóríum til að búa til orku í stað þess að brenna jarðolíu

[Ágúst H Bjarnason, 7.2.2013 kl. 13:10]

Fyrr eða síðar verðum við að nota kjarnorku hér á landi,  þegar stefnir í að hvorki megi virkja vatnsföll né jarðgufu...   Gerum það þá á sæmilega vistvænan hátt

[Vilhjálmur Eyþórsson, 7.2.2013 kl. 22:58]

Ef thorium er svona sniðugt, af hverju eru þá engin slík ver byggð?

[Ágúst H Bjarnason, 8.2.2013 kl. 06:18]

Orkuver sem nýta þóríum eru ekki enn til sem slík, en þau eru til á teikniborðinu og tilraunaorkuver hafa verið smíðuð, svo sem 7,5MW(t) orkuver í Oak Ridge National Laboratory sem gekk á árunum 1965-1969. Áhugi á þessari gerð orkuvera er að vakna aftur. 

[Sigurbjörn Ólafsson (IP-tala skráð) 9.2.2013 kl. 15:25]

 Ágúst meiningin er að raforkuvinnsluþátturinn í LFTR- veri verði svokallaður "Brayton-Cycle", eins nú er farið að gera í  sumum gasorkuverum, í einföldustu mynd er þetta í raun bara þrýstiloftshreyfill sem tekur inn varmaorkuna í fori  mjög heits lofts og breytir henni beint í hreyfiorku sem knýr rafal , enig gufa þar, og nýtingin mun betri en á gufukötlum , er að nálgast 60% breytivirkni , í stað þessara 43-48% sem þekkist í bestu gufukerfum í dag. Varmaorkuna sem eftir er má sækja  með því að setja varmaskipti sem notar fljótandi koldíoxíðð eða helíum til að flytja varmann, aftan við útblastursendann á túrbínunni, og ná einhverjum 20% í viðbót í nýtingu. Enginn gufa allstaðar lágþrýst stöff og enginn hætta á að inni í kjarnaofninnum myndist H2 gufa sem gæti sprengt hann ef í henni kviknar.

Vilhjámur , það er hellingur að efni um þetta mál og talsverð umræða, hvers vegna thorium  varð ekki ofan á til almenningsnota er auðvitað ekki af neinni einni orsök. Sumir vija meina að þar hafi að miklu leyti ráðið að thorium ofnar unga ekki út neinum efnum sem auðvelt er að í kjrnorkusprengjur. Það er í sjálfu sér hægt að ná kjarnakleyfu efni til sprengjugerðar úr ofni sem notar thoríum en það er margfalt efiðara , hættulegara og  kostnaðarsamara , en samsvarandi  í hefðbundnum úran ofnum. Bandaríkjamenn smíðuðu samt sem áður einar þrjár litlar thoriumbombur,  til að skoða málið, mig minnir endilega að það hafi verið gert samfara  prójekti sem þeir kölluðu "Gasbuggy" sem gekk út á að losa um jarðgas í þéttu bergi með því að sprengja bergið þannig að  ( "Fracking") og nota til þess atombombu., held endilega að til verksins hafi verið notuð thoriumdrifin bomba.( Þeir fengu gasrennislið sem sóst var eftir af stað,  það var bara allt of geislavirkt til að hægt væri að nota það . gúggla Gasbuggy fyrir meira um þetta ). Og svo eru aðrir á því að ef thorium leiðin hefði orðið ofan á , hefði það lagt þann hluta orkuframleisðslugeirans sem ekki fór sömu leið á  hliðina vegna þess hve orkan að stöðvarvegg kostaði  einhverri 1 til 2 stærðargráðum minna en  allar aðrar aðferðir. Persónulega held ég hinsvegar að þetta hafi að mestu vísinda og tæknimennirnir sem rannsökuðu dæmið voru á einum og sama staðnum hjá einni og sömu stofnunninni  og ekki mjög margir , á meðan úraníum/plútondæmið var inni mjög víða og hafði því miklu betri tök á að sækja fé og  forgang.

En nóg um það , það er ef allt gengur upp eins og það lítur út á pappírum þá er engin spurning um LFTR ver  eru mjög árennilegur kostur í raforkuvinnslu. Nokkur bæmi um stærðarhlutföll:
 PWR - kjarnaofn sem skilar 1GW afli  notar að meðaltali 35 tonn af 5% auðguðu úrani, sem aftur er unnið úr 200 tonnum af ûranoxíði , sem unnið er ú c.a 150 þúsun tonnum af jarðefnum , sem búið er að grófhreina úr 800 þúsund tonnum af jarðefnum sem þarf að moka upp á námustaðnum.
LFTR - ofn sem skilar 1GW afli notar 1 tonn af hreinu Thorium (og þeir sem bjartsýnastir eru segja að hægt sé að komast af með 400 kg) , sem er unnin úr 8 tonnum af thoriumoxíði , sem aftur fæst úr 200 tonnum af jarðefnum á námustað  og er auk þess fylgiefni frá annari vinnslu á svokölluðum  fágætum jarðefnum, sem eru sum fokdýr og ásókn eykst stöðugt í , og veldur þannig nánast engu aukaálagi, eða auknu jarðaski í öflun.
Nú Það magn eldsneytis sem inn í kjarnaofninn fer kemur á endanum nánast allt út úr honum aftur , og flokkast þá sem geislavirkur úrgangur sem þarf  gera einhverjar ráðstafnir með . Ef farið er út í að endurvinna ekki úranið ( @la sellafield ) , þá þarf að útbúa örugga geymsluaðferð til að geyma hluta þess í að m.k. 10000 ár og allt upp í 100 þúsund ár ef engin forvinnsla er til að skilja eitraðasta partinn( sem er fokdýr aðgerð)  frá. Þetta þýðir 35 tonn per GW-ár  í ruslabaukinn nánast 'forever'. 
1 tonn af Thorium sem búið er að senda nokkrar ferðir í gegn um ofninn of er "útbrunnið"  þegar það hefur skilað af sér 1GW ári má á hinsvegar á tiltölulega ódýran hátt forhreinsa þannig að með 83% þess þurfi aðeins að geyma í 10 ár til að geislavirkni sé kominn á sama stig bakgrunnsgeislun, og restin þarf 300 ára geymslu ekki 100 þúsund ár.  Þetta er feiknalegur munur þegar allt er samantekið thorium í hag, Sennilega má segja að hlutföllin á stærð vandamála sem fylgja  þessum hliðum orkuvinnslunnar, og hafa mest setið í fólki  séu kannski 1:3000  til 1:10000.
Eins er tæknilega ekki mjög mikil ástæða til að vera hræddur við útbreiðslu kjarnavopna af völdum þessarar tækni, einfaldlega vegna þess að þeir sem hafa áhuga á að koma sér upp slíku drasli myndu án velja að fara þá leið sem hingað til hefur verið farin vegna þess að hún er bæði auveldar ódýrari og þekktari og  öruggari með að skila árangri.

Og enn eitt thorium er í raun ekki kjarnaeldsneyti eins og það kemur fyrir í náttúrunni, það þarf í upphafi að kitla það aðeins með geislagjafa til að koma því í gang og fá fram sjálfbærar kjarnabreytingar sem viðhaldið klofnunarferlinu. Besta uppspretta slíkra geislagjafa er einmitt sá geislavirki úrgangur sem hefur orðið til á undanförnum áratugum í kjarnorkubransanum og liggur eins og hráviðri út um víðan völl og veldur magakveisum og hausverk hjá þeim sem um hann þurfa að hugsa.   Hvað á að gera við hann er einfalt ef  thoríum ver væru veruleiki , nota hann til að starta upp nýju verunum, og við það ferli umbreytist hann líka í samskonar úrgangsefni og verða til í thoriumbrennslunni þannig að endanum minnkar það dæmi þúsundfalt.

Nú enn einn kosturinn við LFTR að bruninn í honum lagar sig að álaginu á orkunotkunnini, þegar hún eykst þá þá kólnar loftið í ofninnum , og við það herðir  kjarnklofnunarferlið á sjálfkrafa  til að bæta það upp og viðhalda sjálfu sér , og þegar álagið minnkar þá hækkar hitinn en við það slær orkuferlið af.  Semsé það þar engin flóin stýriferli eða t.d. gasknúnar varaflstöðvar til að mæta álagstoppum, það er innibyggð náttúruleg inngöf í ferlinu sjálfu.

Nú jæja ég ætlaði  ekki að vera svona langorður, og þó ég sé reyndar er ég bara búinn að klóra lítillega í yfirborðið á þessu dæmi, finnst mér þetta nóg í bili, og undirstrika að að þetta er bara eins og það  lítur út á blaði hvort allt gengur eftir vitum við ekki nema einhver setji upp svona ver og sannreyni útreikninga, sem ég á alveg eins von á að eigi eftir að vera fullbjarsýnir, en ef svo vildi til að allt stæðist þá held ég að þessi tækni þegar hún fullorðnast stæði nánast jafnfætist því sem samrunaorkuver gætu hugsanlega skilað ef og þegar þau verða að veruleika eftir svo sem einhver 40 eilífðarár.     

[Ágúst H Bjarnason, 9.2.2013 kl. 17:20]

Sæll Sigurbjörn.

Bestu þakkir fyrir fróðleikinn um LFTR tæknina. Það er mikill fengur að fá svona gott yfirlit.

Í gær sat ég til borðs með Birni Kristinssyni verkfræðingi, þeim er skrifaði útboðslýsingu fyrir kjarnorkuver í Vestmannaeyjum 1958-1959. Verkís hélt veislu fyrir frumkvöðlana sem hættir eru störfum, en þar á meðan er Björn sem var samstarfsmaður minn í nokkra áratugi. Björn minntist í gær m.a. á þóríum orkuver og hafði greinilega áhuga á málinu og var fróður um tæknina. Hann hafði ekki lesið þennan pistil, en fylgst með umræðum sem hafa verið nokkuð miklar erlendis undanfarið.