 |
Uraani on melko yleinen alkuaine, jota on esimerkiksi kallioperän graniitissa kaikkialla. Keskimäärin uraania on maaperässä noin neljä grammaa tonnissa ja merivedessä kolmisen milligrammaa tonnissa. Uraania louhitaan kuitenkin vain huomattavasti näitä pitoisuuksia rikkaammista esiintymistä. Nykyisin hyödynnettävissä esiintymissä uraania on yleensä kymmeniä kiloja malmitonnissa. Kanadan Saskatchewanissa on Athabascan syvänteen reunamilla paikoin esiintymiä, joiden uraanipitoisuus on jopa yli kymmenen prosenttia, eli tonnissa malmikiveä on yli sata kiloa uraania. Kanadan uusimmat kaivokset hyödyntävät näitä esiintymiä.
Puretuista ydinaseista sähköntuotantoon
| |
|
| |
- Hyödynnettäviä uraanireservejä on vielä runsaasti, kertoo TVO:n polttoainetekniikan uraanijaoksen päällikkö Tuula Purra.
Kuva: Juhani Ikonen |
Maailmassa on tällä hetkellä toiminnassa 445 ydinvoimalaitosyksikköä, joiden uraanintarve on vajaat 70 000 tonnia vuodessa. TVO:n polttoainetoimiston uraanijaoksen päällikkö Tuula Purra kertoo, että nykyisellään polttoaineen valmistamisessa tarvittavasta uraanista vain noin 60 prosenttia tulee alkuperäistuotantona kaivoksista ja suoraan maaperästä uuttamalla saatavaa uraania. Loput saadaan ns. toissijaisista lähteistä. – Näitä ovat valtioiden ja voimayhtiöiden hallussa olevat uraanivarastot, kierrätysuraani ja ydinaseiden hävittämisestä saatava uraani, joka laimennetaan reaktorikäyttöön sopivaksi. Aseuraania on laimennettu Venäjän ja USA:n välisellä sopimuksella reaktorien polttoaineeksi jo toistakymmentä vuotta. Sopimuksen mukaan Venäjä toimittaa Yhdysvaltoihin vuosina 1994-2013 ydinaseista purettua uraania määrän, joka riittää polttoaineeksi yli 50 reaktorille 20 vuoden sähköntuotantoon, Purra havainnollistaa.
| |
|
| |
Uraanin tuotanto maailmassa 2004
Lähde: World Nuclear Association
|
Kierrätysuraani on pääosin uraanin rikastuksessa jäänyttä köyhdytettyä uraania, jossa on edelleen jäljellä halkeamiskelpoista U-235 –isotooppia. Köyhdytettyä uraania on varastoituna runsaasti, koska raakauraania on ollut markkinoilla saatavilla edulliseen hintaan. Köyhdytetyn uraanin varastojen hyödyntäminen lisää uraanin riittävyyttä merkittävällä tavalla. Uraanin riittävyyteen pitkällä aikavälillä vaikuttaa merkittävästi myös ydinpolttoainetyyppien tekninen kehittyminen, jonka tuloksena entistä pienemmällä uraanimäärällä saadaan entistä enemmän sähköenergiaa.
Hyödynnettäviä reservejä runsaasti
Kohtuullisin kustannuksin louhittavia uraanivaroja tunnetaan kaikkiaan yli kolme miljoonaa tonnia, joka määrä riittää nykyisin käytössä olevien reaktorien tarpeisiin yli 80 vuodeksi. Suurimmat tunnetut uraanivarat ovat Australiassa, Pohjois-Amerikassa, Kazakstanissa, Venäjällä, Etelä- Afrikassa, Nigerissä ja Namibiassa. – Tunnettujen varantojen määrä on vielä huomattavasti suurempi, kun mukaan lasketaan myös tunnetut köyhemmät esiintymät, jotka ovat hyödynnettävissä, mutta korkeammin kustannuksin. Tällaisia esiintymiä on lukuisten nykyisin toiminnassa olevien kaivosten läheisyydessä, ja ne ovat siten helposti hyödynnettävissä, mikäli hyödyntäminen alkaa käydä taloudellisesti kannattavaksi. Tunnettujen esiintymien lisäksi maapallolla on runsaasti ns. spekulatiivisia uraaniesiintymiä, joiden määrä on arvioitu moninkertaiseksi tunnettuihin varantoihin verrattuna. Spekulatiiviset varannot on arvioitu tilastollisesti alueiden geologisten ominaisuuksien perusteella. Muiden metallien historian perusteella voidaan odottaa, että kysynnän kasvu johtaa intensiivisempiin etsintöihin ja uusiin löytöihin. Uraania saadaan huomattavia määriä myös esimerkiksi kuparin ja kullan tuotannossa sivutuotteena, Purra kertoo.
|
| Uraanin jalostusprosessin vaiheet vasemmalta oikealle: uraanimalmikivi, uraanirikaste U3O8 eli ns. yellow cake, uraaniheksafluoridi UF6, uraanidioksidi UO2, polttoainetabletteja.
Kuva: Eija Tommola |
Myös merivesi muodostaa valtavan, toistaiseksi kokonaan hyödyntämättömän potentiaalisen uraanireservin. On arvioitu, että uraania on meriveteen liuenneena määrä, joka vastaisi nykyisten reaktoreiden 80 000 vuoden käyttötarvetta. Japanissa on kokeiltukin uraanin erottamista merivedestä. Prosessi on kuitenkin niin kallis, ettei menetelmä ainakaan nykyisin ole taloudellisesti kannattavaa. – Mutta koskaan ei pidä sanoa ei koskaan, Tuula Purra muistuttaa. – Jos reaktoreiden rakentaminen ja sen myötä uraanin kysyntä lähtee maailmalla voimakkaaseen kasvuun, niin kuka tietää, mitä keksitään. Kuitenkin on realistisempaa, että ensin käytetään esimerkiksi fosfaateissa olevat valtavat uraanivarat. Myös toriumin hyödyntäminen ja nopeiden reaktorien kehittäminen käyttöön ovat realistisia vaihtoehtoja.
Suomenkin uraani kiinnostaa
Viime vuosina uraanin kysyntä on kääntynyt jälleen kasvuun ja myös sen hinta on ollut selvässä nousussa. Uusia kaivoksia ollaan avaamassa, ja suuret kansainväliset kaivosyhtiöt etsivät myös uusia esiintymiä. Suomenkin kallioperän uraani kiinnostaa nyt yhtiöitä, ja Pohjois-Karjalassa, Lapissa ja Uudellamaalla sijaitseville alueille on tehty valtausvarauksia ja -hakemuksia. Valtaushakemuksen jättäminen on kuitenkin vielä kaukana kaivostoiminnan aloittamisesta. Kauppa- ja teollisuusministeriön on hyväksyttävä valtaushakemus ennen kuin edes uraanin etsintä voi alkaa. Uraanin louhiminen ja kaivostoiminta edellyttävät kaivoslain mukaista lupakäsittelyä, johon liittyvät myös ympäristövaikutusten arviointi ja tarvittavat ympäristöluvat. Kaivos- ja malminrikastustoimintaan tarvitaan myös ydinenergialain mukainen lupa. Uraanin etsinnän aloittamisesta kaivostoiminnan käynnistämiseen kuluukin aikaa yleensä toistakymmentä vuotta. Uraania etsitään nykyään taas monesta paikasta maailmassa, ja etsinnän tuloksista riippuu, missä määrin Suomen uraani lopulta kiinnostaa kaivosyhtiöitä.
TVO:lla pitkäaikaiset hankintasopimukset
Purran mukaan uraanin hintakehitykseen ei TVO:n kannalta katsoen sisälly mitään kovin dramaattista. – TVO on aina hankkinut merkittävän osan tarvitsemastaan uraanista pitkäaikaissopimuksin kanadalaisilta ja australialaisilta tuottajilta, eivätkä uraanimarkkinoiden hintaheilahtelut vaikuta paljonkaan Olkiluodon laitosyksiköiden polttoaineen hintaan tulevinakaan vuosina, Purra sanoo. Vaikka uraanin hinta nousisi nykyisestä noin sadan dollarin kilohinnasta edelleen, niin vaikutus sähkön hintaan jäisi melko pieneksi. Uraani on erittäin energiaintensiivistä polttoainetta, ja siksi ydinsähkön tuottamisessa tarvittava polttoainemäärä jää pieneksi. Olkiluodon yhden yksikön tarvitsema polttoainemäärä vuodessa on noin 20 tonnia, kun vastaavankokoiseen hiilivoimalaitokseen polttoainetta tarvitaan noin kaksi miljoonaa tonnia. Suomessa nelihenkisen, sähkölämmitteisessä pientalossa asuvan perheen sähköntarve vuodessa on keskimäärin 20 000 kWh. Tämän sähkön tuottamiseen ydinvoimalaitoksessa tarvitaan 5-6 noin 10 gramman painoista polttoainenappia. Puuhaketta vastaavan sähkömäärän tuottamiseen kuluu 68 kuutiota, maakaasua 4 000 kuutiota ja hiiltä 7 000 kiloa.
|
|
