Var finns uran?
Uran är vanligt förekommande över hela jorden och är en av de vanligaste metallerna i berggrunden. Brytbara uranfyndigheter har rapporterats i fler än 100 länder (däribland Sverige). De största uranfyndigheterna finns i Australien, Kanada och Kazakstan.
Kommer uranet ta slut?
De idag kända brytvärda uranreserverna motsvarar minst 135 års reaktordrift, även om de mest optimistiska prognoserna för ny kärnkraft blir verklighet. För närvarande råder överkapacitet på marknaden och många gruvor är vilande eller bryts med reducerad kapacitet.
En dubblering av uranpriset skulle leda till ökad prospektering och att fler kända fyndigheter blir lönsamma att utvinna. De brytbara reserverna skulle då utökas till att räcka i flera hundra år. Kostnaden för uran utgör en liten del av kärnkraftens totala produktionskostnad, så även om uranpriset fördubblas ökar kostnaden per producerad kWh bara med cirka 5 procent.
Den reaktortyp som är vanligast idag använder anrikat uran som bränsle och vanligt vatten (lättvatten) som moderator. I en lättvattenreaktor utnyttjas enstaka procent av bränslets energiinnehåll och när bränslet tas ur reaktorn betraktas det som avfall. Nyare reaktortyper (Fjärde generationens kärnkraft eller Generation IV) minskar behovet av uran, eftersom de kan återanvända bränsle genom upparbetning och dessutom producera mer klyvbart material än de förbrukar (så kallad bridning). En övergång till fjärde generationens kärnkraft skulle på sikt leda till att uranbrytning och anrikning kan avvecklas.
Uranbrytning i Sverige
Sverige har mycket stora uranfyndigheter, men koncentrationen är i allmänhet låg vilket gör utvinning olönsam med dagens priser. Stora fyndigheter med låg uranhalt finns i området runt Storsjön, på Billingen och i Närke. De kända fyndigheterna uppgår till 1 054 300 ton (OECD/NEA Redbook 2020), men räknas inte in i världens brytbara reserver på grund av sin låga uranhalt.
I Sverige har större mängder uran producerats på två platser – Kvarntorp i Närke (1953-1963) och Ranstad på Billingen (1965-1970). Ranstadfyndigheten har beräknats till cirka 300 000 ton uran och skulle räcka för Sveriges nuvarande behov (950 ton per år) i mer än 300 år.
När Ranstadverket byggdes var målet att göra landet självförsörjande på uran och anläggningen hade vid invigningen en kapacitet på 1 250 ton per år. Under provdriften producerades 250 ton. På 1960-talet tecknades ett förmånligt avtal om import av anrikat uran från USA och produktionen vid Ranstadverket upphörde. Anläggningen behölls av beredskapsskäl och för forskning och utveckling. De sista delarna revs 2017. Sedan 2018 är uranutvinning förbjudet i Sverige.
Hur utvinns uran?
Uran utvinns genom lakning, vilket innebär att man löser ut uranet från malmen med sura eller basiska lösningar och sedan extraherar uranet ur lösningen. Slutprodukten är urankoncentrat i form av ett gulbrunt pulver (så kallad yellowcake).
Lakningen kan göras ur malm som hämtas från gruvor och krossas eller direkt i malmkroppen, så kallad in situ leaching (ISL). Med ISL-metoden blir miljöpåverkan lägre än för gruvbrytning, eftersom man inte behöver någon gruva i traditionell mening. ISL-metoden används för ungefär 60% av årsproduktionen följt av underjordisk brytning (20%) och dagbrott (16%).
Det är också vanligt att uran produceras som biprodukt till annan mineralutvinning. Världens största urangruva, Olympic Dam i Australien, är samtidigt en av världens största koppargruvor. Gruvan producerar även guld och silver från samma malm och ungefär 25% av intäkterna kommer från uranutvinningen.
Hur stora mängder malm behöver brytas?
Det mesta av världens uran (ungefär 60%) utvinns genom lakning av fyndigheten i marken utan att malmen bryts och förs upp till ytan. Det går ändå att göra en uppskattning av hur det skulle se ut om all malm bröts på traditionellt vis. Den totala åtgången av malm beror på flera variabler där uranhalten är den viktigaste.
Världens tio största urangruvor stod för 53% av årsproduktionen år 2021. Urankoncentrationerna i dessa varierar mellan 0,025% och 11%. I genomsnitt utvinns ungefär 80% av malmens uraninnehåll.
Sveriges behov av uran var år 2018 950 ton per år (OECD/NEA RedBook) och om det kom från de tio största gruvorna skulle det innebära en malmåtgång på ungefär två miljoner ton.
Som en jämförelse bryts det 40 miljoner ton årligen i Aitik som är Sveriges största koppargruva. I Stockholmsområdet används årligen ungefär 12 miljoner ton bergmassor för infrastruktur och bostadsbyggande.
Jämfört med andra fossilfria kraftslag har kärnkraften mycket små resursbehov. Om kärnkraften skulle ersättas av sol- eller vindkraft skulle det krävas mycket mer material och gruvbrytning.
Hur påverkas miljön av uranbrytning?
Miljöpåverkan från uranbrytning skiljer sig inte nämnvärt från annan gruvbrytning och samma metod (lakning) används för att utvinna bland annat koppar, nickel och aluminium. Hanteringen av lakrester, föroreningar och processvatten är snarlik, liksom den miljöbelastning som uppstår.
Regelverket för uranutvinning är generellt hårdare än för annan utvinning för att undvika spridning av radioaktivitet. Radioaktiviteten i en urangruva är låg, men damm från brytning och efterbehandling kan spridas till omgivningen. Man brukar därför spraya malmupplag med vatten och krossverken har särskilda filter i ventilationssystemet.
Normalt utgår myndigheterna i respektive land från gemensamma internationella standarder och regelverk. Till det kommer detaljerade föreskrifter med avseende på miljö- och hälsokontroller som kärnkraftsföretagen skriver in i sina urankontrakt.
Efter avslutad uranutvinning rivs gruvanläggningarna och miljön återställs. Återställningen kräver olika åtgärder beroende på brytmetod. Den svenska urangruvan i Ranstad var ett dagbrott och återställdes 1990-1992. Idag är dagbrottet en sjö (Tranebärssjön) och omgivningarna används för livsmedelsproduktion. Både dagbrottet och lakrestdeponin har övervakats noga och uppnår med marginal de miljömål som definierats av myndigheterna.
Mer läsning:
NEA (2020), Uranium 2020: Resources, Production and Demand, OECD Publishing, Paris
