Geologinen osaaminen ydinenergiatuotannon mahdollistajana

Suomessa ydinvoimalla tuotetulla energialla on ollut pitkään keskeinen rooli osana sähköntuotantoamme. Lähitulevaisuudessa ydinenergian osuus tulee entisestään kasvamaan ja samalla sen merkitys lisääntyy, kun siirrytään kohti vähähiilisiä energiantuotantomuotoja ja kansallista hiilineutraaliustavoitetta. Ydinenergialla on myös suuri merkitys omavaraisuuden kannalta selvästi kiristyvillä energiamarkkinoilla.

Kallioperän rakoilun ominaisuuksien ja laadun tutkimusta Föglössä, Ahvenanmaalla. Tiedon avulla pystytään vähentämään epävarmuustekijöitä, joita liittyy hauraiden rakenteiden 3D- ja rakoverkkomallinnukseen. Kuva: Nicklas Nordbäck, Geologian tutkimuskeskus 2020.

Suomen ydinvoimalaitosten toimintavarmuus on kansainvälisesti hyvin korkealla tasolla, ja laitosten turvallisuus ja luotettavuus ovat huippuluokkaa. Ydinvoimalla tuotetun sähkön koko elinkaaren aikaisten päästöjen (rakentaminen ja tuotanto) ilmastovaikutukset suhteutettuna tuotettuun energiamäärään ovat selvästi matalammat kuin millään muulla energiantuotantomuodolla. Näköpiirissä on lisäksi erilaisten uusien teknologioiden käyttöönottoa lähitulevaisuudessa, esimerkiksi isojen voimalaitosyksiköiden ohella energiantuotantoa voisi tapahtua pienillä modulaarisilla yksiköillä (SMR, small modular reactor).

Globaalistikin energiantuotanto on murroksessa, koska tarvitaan siirtymistä pois fossiilisten energialähteiden käytöstä ilmastonmuutoksen vastaisessa taistelussa. Siirtymää myös ohjataan entistä määrätietoisemmin päästökaupalla. Vaikka ydinenergia on erittäin varteenotettava vaihtoehto tuottaa vähähiilistä sähköenergiaa teollisuuden ja kaupunkien tarpeisiin, ja samalla varmistaa sähköverkkojen vakaus ja energiavarmuus, on sen käyttö kuitenkin koettu eri syistä ongelmallisena. Yhtenä suurena esteenä on nähty ydinjätehuollon ratkaiseminen.

Geologisen tiedon rooli pitkäaikaisturvallisuuden tutkimuksessa

Poliittisista tai muista yhteiskunnallisista syistä johtuen korkea-aktiivisen ydinjätteen loppusijoitusohjelmat eivät ole edenneet monessakaan maassa, vaikka siihen liittyvää tutkimusta ja muuta valmistelutyötä on tehty jo pitkään. Toisin on meillä. Käytetyn ydinpolttoaineen ja radioaktiivisen jätteen käsittelyn ja geologisen loppusijoituksen osalta Suomi on edelläkävijä maailmassa. Suomessa on luotu ratkaisu turvalliseen ja kestävään ydinjätteen loppusijoitukseen. Tutkimus- ja kehitystyö ydinjätteiden loppusijoitusratkaisuksi on vuosikymmenten monialaisen yhteistyön tulos. Suomi on ensimmäinen valtio, joka aloittaa käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen 2020-luvun puolivälissä. Geologian tutkimuskeskus (GTK) on ollut tätä tehtävää tukevien geologisten tutkimusten ytimessä 1970-luvun lopulta lähtien.

Käytetyn ydinpolttoaineen ja radioaktiivisen jätteen käsittelyn ja geologisen loppusijoituksen osalta Suomi on edelläkävijä maailmassa.

Puolueettomana tutkimuslaitoksena GTK tuottaa tutkimustietoa ja tarjoaa asiantuntijapalveluita viranomaisille ja energiayhtiöille. Olemme olleet mukana määrittelemässä loppusijoituskohteiden geologisia soveltuvuuskriteerejä, osallistuneet alueseulontaan ja paikanvalintaan, tehneet paikkatutkimusta sekä suorittaneet geologista tiedonkeruuta ja mallinnusta loppusijoitustilojen suunnittelun ja rakentamisen tueksi. GTK on hyödyntänyt kaikkea tätä 40 vuoden aikana keräämäänsä kokemusta lukuisissa ydinvoimalaitos- ja loppusijoitusprojekteissa kotimaassa ja kansainvälisesti. Katseet tulevat kääntymään tulevaisuudessa entistä enemmän kansainvälisten projektien suuntaan, kun muualla havahdutaan seuraamaan Suomen esimerkkiä. Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitustutkimukseen kehitetyt geologiset kriteerit ja menetelmät ovat monelta osin soveltuvia myös ydinvoimalaitosten paikanvalintatutkimuksiin.

Paikkatutkimusten lisäksi GTK on selvittänyt laajasti pitkäaikaisturvallisuuden arviointiin vaikuttavia geologisia prosesseja; erityisesti Suomen loppusijoituskonseptin ja todennäköisten ilmastoskenaarioiden näkökulmasta. Keskeisenä menetelmänä on käytetty luonnonanalogiatutkimusta, jossa tutkitaan loppusijoitustilan komponentteja vastaavia luontaisia geologisia muodostumia ja ilmiöitä. Tämän avulla päästään laboratoriotutkimuksia paremmin tarkastelemaan monimutkaisten ja pitkäkestoisten prosessien vaikutuksia.

Suomalainen osaaminen esikuvana

1. lokakuuta avautuneen maailmannäyttelyn, Expo 2020 Dubain, pääteemoja on kestävä kehitys ja innovaatiot. Maailmannäyttelyssä esitellään myös suomalaista ydinenergiasektorin osaamista. GTK, Fortum, FinNuclear ry, Posiva Solutions, STUK International ja VTT muodostavat yhdessä Smart Nuclear Energy Solutions ryhmän. Ryhmän jäsenten osaamisalueet kattavat koko ydinenergian elinkaaren.

Ydinenergian palvelutarjonnan kannalta Lähi-Itä on merkittävästi kasvava alue. Vasta toimintansa käynnistänyt Arabiemiraattien Barakahin ydinvoimala on maansa, ja samalla koko Arabian niemimaan, ensimmäinen ydinvoimalaitos. Myös useat muut lähialueen valtiot ovat suunnittelemassa ydinvoiman rakentamista. Sielläkin tavoitteena on vähentää riippuvuutta fossiilisista polttoaineista voimakkaasti kasvavassa sähköntuotannossa, ja samalla monipuolistaa energiantuotantoa ydinvoiman ja erilaisten uusiutuvien energiantuotantomuotojen avulla.

Suomalaiselle osaamiselle on kysyntää, sillä kestäviä ratkaisuja ilmastonmuutoksen hillintään ja hallintaan tarvitaan. Kymmenen EU-maan ministerit kirjoittivat 11.10. julkaistussa yhteiskirjoituksessa, että ydinvoima on tärkeä osa ratkaisua päästöjen vähentämiseksi. Jää nähtäväksi, millainen rooli ydinenergialla on tulevaisuuden energiantuotannossa, mutta tästä riippumatta maailmalla on paljon ydinjätettä, joka odottaa turvallista loppusijoitusta.

Teksti

Hannu Lahtinen, yksikön päällikkö, Energia ja rakentamisen ratkaisut

Lisätietoa

GTK:n energian ja rakentamisen palvelut: Ydinjätteen loppusijoitus ja voimalaitosten paikanvalinta

Tutustu Expo 2020 Dubai maailmannäyttelyn kumppaneihin ja Suomen paviljongin näytteilleasettajiin

Asiakastarina: Posiva Oy – Geologisesta tutkimustiedosta kestävään ydinpolttoaineen loppusijoitusratkaisuun

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *