Disse plastkulene fra Lillestrøm skal rense 200 millioner liter radioaktivt avfall i USA

I Hanford, Washington, ikke langt fra vestbredden av Columbia River, ligger det lagret 200 millioner liter høyradioaktivt vann i 77 svære ståltanker.

Hos det lille firmaet Microbeads på Lillestrøm produseres milliarder av 380 mikrometer små polymerkuler før de lagres i 1000 liters stålbeholdere. Det er en «match made in heaven», som de ville sagt det i USA.

For kulene – en variant av de såkalte Ugelstad-kulene – kan brukes til å rense det radioaktive vannet for cesium før det renner ut i elva.

Binder cesium

Det radioaktive avfallet er rester etter testing og produksjonen av flesteparten av de mer enn 60.000 atomvåpnene som er blitt laget til USAs atomvåpenarsenal gjennom den kalde krigen.

Det eldste avfallet stammer fra The Manhattan Project som startet her i 1943, og produksjonen av de første atombombene som ble sprengt mot slutten av andre verdenskrig.

Man har allerede oppdaget mindre lekkasjer fra tankene, og en god del av avfallet er pumpet over fra gamle tanker, til nye.

Men nå er det mulig å fjerne forurensningstrusselen for godt, ved hjelp av mikrokulene fra Lillestrøm, forteller administrerende direktør Anne Kari Nyhus og teknisk sjef Rolf Nordal i Microbeads.

– Det er særlig to problemisotoper i dette avfallet; plutonium-239 og cesium-137. Plutoniumet synker til bunns i tankene, og kan tas ut som fast stoff, men cesiumet er løst i vannet, og vanskelig å fjerne. Vår metode går ut på å pumpe det radioaktive avfallet gjennom store sylindre fylt med mikrokuler, forklarer Nordal.

– Kulene ligger i en væske som har en høy pH på rundt 14, og fungerer som en ionebytter. Polymeren mikrokulene er laget av, vil dermed binde cesiumet i avfallet som strømmer gjennom sylindrene når væsken har basisk form, og det som kommer ut kan behandles som lavforurenset avfall. Deretter endres pH på væsken som omgir mikrokulene til surt, slik at cesiumet slipper, og oppkonsentrert Cesium vitrifiseres i glass som fylles i stålsylindre, fortsetter han.

Disse sylindrene vil bli lagret i fjellhaller under Rocky Mountains, og ettersom cesiumet nå er lagret i fast form vil faren for forurensning fra disse lagrene være nærmest ikkeeksisterende, ifølge Nordal.

• Pål Erik jobber ofte et par timer ekstra (abo.): Selv om han har langfri

Potensiell vekst

USAs energidepartement tok kontakt med Microbeads allerede i 2001 med tanke på å se nærmere på mulighetene for å rense atomavfall med Ugelstad-kuler, og det har vært forsket på både hvilken kulestørrelse og hvilken kjemisk sammensetning som må til for å få det til best mulig.

Adm. dir. Anne Kari Nyhus har forhåpninger om at rensing av atomavfall på sikt kan bli et viktig marked for Microbeads.

– Rensingen av atomavfallet i Hanford vil pågå i 30-40 år, så det er et langvarig prosjekt. I tillegg er det flere land i verden som sliter med de samme problemene, så dette kan bli større hvis flere aktører ser til USA.

Det er ikke bare land med atomvåpen som kan bli kunder. Også avfall fra atomkraftverk utgjør et potensial for Microbeads. Nyhus forteller at Japan har mye slikt avfall som de sliter med å håndtere.

– Vi vet jo ikke i detalj hvordan alle disse landene behandler atomavfallet sitt i dag, og hvor stort problem cesium – som er det vi kan bidra med – er for dem. Men potensialet er i utgangspunktet stort.

• Silicon Labs (abo.): En norskutviklet brikke på 5x5 millimeter er det som får Ikeas nye smartlyspærer til å snakke sammen

Lite volum - stor betydning

Kulene Microbeads sender til USA kan brukes om igjen flere ganger, men utsettes for hard belastning i renseprosessen på grunn av strålingen fra cesiumen og den stadige vekslingen mellom høy og lav pH. Det er derfor usikkert hvor store mengder det amerikanske Energidepartementet vil bestille når renseanlegget USAs myndigheter er i ferd med å bygge opp i Hanford, er i full drift i 2022.

– Det kan bli 3000 gallon, eller 500 – det blir spennende å se. Den femårskontrakten vi har inngått nå, innebærer en årlig leveranse på 1200 gallon, forteller Nordal.

Microbeads måler vanligvis leveransene i kilo og tonn, men rensekulene er laget av en formaldehydpolymer som tar skade av direkte kontakt med oksygen, og må pakkes i vann under trykk.

1200 gallon tilsvarer 2271 kilo, eller 58.591.800.000 kuler (det går 25.800 kuler av denne typen på grammet).

Økonomisk er avtalen med USAs energidepartement betydelig – på flere titalls millioner kroner – men volummessig er dette lite. Microbeads produserer det remmer og tøy kan holde, hovedsaklig til coating- og plastindustrien, og stanger i produksjonstaket på 300 tonn årlig.

• Gründer-nasjon (abo.): Slik ble Israel en av verdens fremste startup-nasjoner

Bygger nytt

Microbeads håper derfor å kunne bygge en ny fabrikk på Nesa industriområde like ved messehallen på Lillestrøm.

Den nye fabrikken er planlagt å skulle tredoble produksjonskapasiteten til 900 tonn årlig, og kan stå ferdig i løpet av 3-4 år. Da vil også administrasjonen og laboratoriet, som i dag holder til på Skedsmokorset, noen kilometer unna, få plass under samme tak som produksjonen.

Den nye fabrikken er helt nødvendig for at selskapet skal fortsette veksten det har opplevd de siste årene. Slår budsjettene til, vil årets omsetning være omtrent dobbelt så stor som de 24 millionene Microbeads omsatte for i 2015.

Og med ny fabrikk regner Anne Kari Nyhus med at antall ansatte vil dobles i løpet av fem år. Fire-fem av disse 12 årsverkene vil knyttes til produksjonen av rensekulene, som krever en egen produksjonslinje i fabrikken.

• Varmeelektriske celler (abo.): – Det tok 15 år å utvikle Elkem Solar. Hvis vi lykkes kan dette bli mye større

Forsker videre

Økt produksjonskapasitet åpner også for nye produkter, og Microbeads har nylig fått 6,3 millioner kroner i BIA-midler fra Norsk Forskningsråd, til et prosjekt som skal se nærmere på nye bruksområder for Ugelstad-kulene.

– Selv om vi har et globalt patent på en unik produksjonsmetode, er vi helt avhengig av å være i framkant når det gjelder innovasjon og produktutvikling. Dette prosjektet vil kunne åpne helt nye dører for oss, sier Nyhus.

– Vi vil særlig se på såkalte softfeel-produkter, altså plastprodukter som føles myke når man tar på dem. Dette er noe som etterspørres allerede blant annet til bruk i bilinteriør. Men vi trenger mer kunnskap for i det hele tatt å kunne kommunisere med kunder om slike produkter. Blant annet finnes det ikke noen skalerbar måleenhet for å karakterisere hvor mykt et materiale føles, sier Rolf Nordal, og legger til at forskningsprosjektet som har en kostnadsramme på 16 millioner kroner også innebærer forskning på andre egenskaper.

Det siste bruksområdet til Ugelstad-kulene er med andre ord neppe funnet opp ennå.

• Dette er den første dronen klarert for førerløse oppdrag (abo.): Nå skal den tilpasses nordiske forhold