Lerexperter på besök i Indien

I Kärnbränsleförvaret kommer det gå åt stora mängder bentonitlera, både som buffertmaterial och framför allt för att återfylla alla tunnlarna. I augusti var tre av SKB:s experter i Indien för att besöka en av världens största bentonitleverantörer.

Bentonitlera är ett naturmaterial som finns på många platser i världen. Ett land som levererar riktigt stora mängder bentonit och som beräknas göra så även i framtiden är Indien. SKB:s Esther Jonsson, Patrik Sellin och Daniel Svensson begav sig dit för att lära sig mer om hur leran bryts och processas.

Brytning och bearbetning

Resan tog dem till nordvästra Indien, närmare bestämt Kutch. Här finns en av världens största leverantörer av bentonitlera, Ashapura, som har flertalet gruvor och en bearbetningsanläggning i området.

Munskydd mot dammet var ett måste när Daniel Svensson besökte bearbetningsanläggningen för bentonitlera i Indiska Kutch. Foto: Esther Jonsson.

– Bentonitlera är ett naturmaterial och beroende på hur man hanterar och bearbetar leran får man olika produkter. Vi behöver veta mer om hur naturmaterialet hanteras från början till slut för att förstå varför olika leror skiljer sig åt i kvalitet och innehåll, förklarar Daniel Svensson som är ämnesexpert inom buffertmaterial.

Leran bryts i dagbrott där man med hjälp av grävmaskiner gräver upp materialet som sedan sprids ut på stora fält för att soltorka. Den torra leran körs sedan till en bearbetningsanläggning där den krossas, mals och processas på olika sätt, beroende på vad den ska användas till.

Lerns kemi viktig

SKB har redan använt lera härifrån till flera experiment i Äspölaboratoriet. Bland annat ingår den i experimentet Alternativa buffertmaterial (ABM).

– I det försöket tittar vi i detalj på hur de kemiska egenskaperna varierar mellan olika leror och bland annat har vi sett att den indiska leran har lägre halter av svavel än leror från andra platser, vilket har förvånat oss lite, berättar Daniel Svensson.

Svavel är ett ämne som har betydelse vid slutförvaring av använt kärnbränsle. Det kan nämligen bilda sulfider som kan angripa kapseln och orsaka kopparkorrosion. På plats i Indien blev det uppenbart varför den indiska leran skiljer sig.

– Vanligtvis mals materialet som det är, men i Indien gick man ute på fälten och plockade bort större klumpar och föroreningar för hand, bland annat gipsklumpar som innehåller svavel. Det har jag inte sett någon annanstans i världen, säger Daniel Svensson.

Samtidigt imponerades SKB:s lerexperter av de avancerade kvalitetstesterna som utfördes. Bland annat användes röntgendiffraktion vilket även SKB gör i sitt lerlaboratorium på Äspö. Detta gjorde att Indien bjöd på en närmast exotisk blandning av låg- och högteknologi.

Mer kunskap behövs

Generellt finns det stor kunskap om lera och dess kemiska egenskaper. Men för SKB:s del finns fortfarande luckor där fortsatt forskning krävs, förklarar Daniel Svensson.

– Vi behöver veta mer om hur mineralet montmorillonit skiljer sig i bentonitleror från olika platser. Det kan nämligen påverka lerans förmåga att bilda kolloider, något som avgör om bentoniterosion kan uppstå eller inte. I det avseendet ser vi vissa fördelar med den indiska leran och den kan därför vara en potentiell lera att använda vid slutförvaring av använt kärnbränsle.

– Vi kommer behöva ungefär 50 000 ton lera per år säger Esther Jonsson. Foto: Daniel Svensson.

I Kärnbränsleförvaret kommer SKB att behöva runt 50 000 ton bentonitlera per år som buffertmaterial runt kopparkapslarna och som återfyllningsmaterial i deponeringstunnlarna. Kunskap om och kontakt med de stora leverantörerna är därför viktigt redan nu. Esther Jonsson som är operativ beställare för teknikutveckling inom buffert, återfyllning och förslutning, förklarar varför:

– Att få bättre förståelse för hur de olika leverantörerna hanterar leran hjälper oss när vi ska arbeta fram krav för leran i Kärnbränsleförvaret. Efter besöket i Indien vet vi hur det går till där och vilka kvalitetskontroller som görs, då är det lättare för oss att uttrycka våra krav på ett sätt så att de förstår vad vi vill ha.