Uraaniin ja ydinvoimaan sijoittaminen

Marras kirjoitti:

 

Hynägrande kirjoitti:

Raketointia saa näköjään edelleen odotella, mutta bullish uutisvirta jatkuu. Tuoreimpina Cameco teki todella ison toimitussopimuksen ja tänään Japani päätti jatkaa ydinvoiman tiellä. Tämä tarkoittaa jälleen lisää niukkuutta myynnissä olevaan uraaniin ja tuotanto ei edelleenkään kata kysyntää. Kysyntä on nousemassa, mutta tällä hinnalla tuotantoa ei juurikaan ole tulossa.

Jos jotain käännöstä ei tapahdu niin uraanin hinta tulee räjähtämään 2023-2024.

Ainoa tulppa shampanjapulloefektille on omasta mielestä se mistä saadaan jalostajat? Venäjän Rosatom on tuottanut n. 40% jalostuskapasiteetista ja on nyt pannassa. Jos uraania ei saada jalostettua ydinpolttoaineeksi ei itse mineraalille ole enempää kysyntää kuin jalostuskapasiteetti antaa myöden, ei vaikka kuinka tarvittaisiin lisää.

Havaintosi on erittäin hyvä. Jalostuskapasiteetti todellakin voi olla pullonkaula, mutta tarjolla oleva kapasiteetti ei ole pelkästään laitteistoista aiheutuva vakio, vaan jalostuskapasiteetissa on joustoa.

Kysynnästä ja tarjonnasta riippuu ajetaanko jalostusta "underfeeding" vai "overfeeding" moodissa, mikä vaikuttaa siihen kuinka paljon malmia tarvitaan ja kuinka nopeasti ja tehokkaasti malmista saadaan lopulta polttoainekelpoista uraanipellettiä. 

Kattavaa tietoa jalostuskapasiteetista eri maissa ja sivu käsittelee myös tätä "underfeeding/overfeeding" asiaa: https://world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/conver…

mskomu kirjoitti:

Minkähänlaisia keinoja olisi seurata voimalaitostasoisen rikastetun uraanin määrää ja rikastamattoman uraanin määrää, sekä mikä on voimalaitosuraanin kulutus, rikastuskapasiteetti ja rikastamattoman uraanin kapasiteetti. Sen tiedän, että rikastus kestää luokkaa 2 vuotta, mutta kuinkahan nopeasti siellä saadaan kapaa tarvittaessa ylös? Ei näihin varmasti hirmu hyviä mittareita löydy, mutta yleisesti jotkut suuntaa antavatkin olisivat ihan mielenkiintoisia.

Pitääkö alkaa laskemaan Olkiluotoon ajavien rekkojen määriä? :D

En ole oikein keksinyt mistä näitä määriä voisi seurata järkevästi. Kapasiteetti on suunnilleen tiedossa, koska laitokset ovat julkisesti tiedossa, mutta materiaalivirrat eivät ole. Eivätkä läheskään kaikki toimitussopimukset ole yleisesti tutkittavissa mistään. Pari startuppia on, jotka tutkivat uuden tyyppistä prosessia rikastukseen, mutta en osaa sanoa miten realistisia ne suunnitelmat ovat ja kauanko kestäisi saada se tuotantoon. Mutta yllätyksiäkin voi siis tulla, molempiin suuntiin. 

Olkiluoto ja muut voimalat ovat sopineet paperilla että heille on tulossa polttoainetta X vuodeksi ja fyysisesti siitä suurin osa ei ole kuitenkaan vielä toimitettuna voimalaan. Louhitusta uraanistakin iso osa makaa jossain varastossa siten, että tietyn hyllyn sisältö on varattu sopimuksella jollekin omistajalle, mutta omistaja ei välttämättä itse koskaan varastoi sitä omalle tontilleen. 

Hynägrande kirjoitti:

 

Marras kirjoitti:

 

Hynägrande kirjoitti:

Raketointia saa näköjään edelleen odotella, mutta bullish uutisvirta jatkuu. Tuoreimpina Cameco teki todella ison toimitussopimuksen ja tänään Japani päätti jatkaa ydinvoiman tiellä. Tämä tarkoittaa jälleen lisää niukkuutta myynnissä olevaan uraaniin ja tuotanto ei edelleenkään kata kysyntää. Kysyntä on nousemassa, mutta tällä hinnalla tuotantoa ei juurikaan ole tulossa.

Jos jotain käännöstä ei tapahdu niin uraanin hinta tulee räjähtämään 2023-2024.

Ainoa tulppa shampanjapulloefektille on omasta mielestä se mistä saadaan jalostajat? Venäjän Rosatom on tuottanut n. 40% jalostuskapasiteetista ja on nyt pannassa. Jos uraania ei saada jalostettua ydinpolttoaineeksi ei itse mineraalille ole enempää kysyntää kuin jalostuskapasiteetti antaa myöden, ei vaikka kuinka tarvittaisiin lisää.

 

Havaintosi on erittäin hyvä. Jalostuskapasiteetti todellakin voi olla pullonkaula, mutta tarjolla oleva kapasiteetti ei ole pelkästään laitteistoista aiheutuva vakio, vaan jalostuskapasiteetissa on joustoa.

Kysynnästä ja tarjonnasta riippuu ajetaanko jalostusta "underfeeding" vai "overfeeding" moodissa, mikä vaikuttaa siihen kuinka paljon malmia tarvitaan ja kuinka nopeasti ja tehokkaasti malmista saadaan lopulta polttoainekelpoista uraanipellettiä. 

Kattavaa tietoa jalostuskapasiteetista eri maissa ja sivu käsittelee myös tätä "underfeeding/overfeeding" asiaa: https://world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/convers...

 

Mistäs tuon sitten tietää millä tails assaylla kukin rikastamo pyörittää toimintaansa? Meille kaivosyhtiösijoittajillehan korkeampi tails assay olisi aina parempi.

Marras kirjoitti:

Mistäs tuon sitten tietää millä tails assaylla kukin rikastamo pyörittää toimintaansa? Meille kaivosyhtiösijoittajillehan korkeampi tails assay olisi aina parempi.

Ei antanut editoida mutta sikäli mikäli oikein ymmärsin niin nyt siis tails assayt alkaa nousemaan kun siirrytään over feedingin puolelle. Mistä tuo underfeedingistä siirtyminen overfeediin käytännössä johtuu? Tapahtui ilmeisesti osittain jo viimevuonna ja tahti on kiristynyt.

Käytännössähän tuo tarkoittaa runsasta uraanin kysynnän lisääntymistä, toisaalta samaan aikaan SWU laskee joka on rikastamoille hyvä. Miten käy rikastusajalle kun tails assay nousee? Tarvitseeko sentrifuugia pyörittää yhtä kauan vai riittääkö vähempi aika? Tuohan nimittäin ratkaisisi osan ongelmasta. 

Luin muualta että esim. Oranolla (vai oliko Urenco, anyway) olisi itseasiassa vain n. 15% rikastamiskapasiteetistaan käytössä ja mikäli tuo nostetaan 100% kieppeille korvaa se käytännössä kaiken Rosatomin lakkauttamisesta syntyvän vajeen. Toisaalta taas Oranolla on ainakin yksi tehdas venäjällä, tuo taitaa olla sitten suljettuna? Mikäli luvut pitävät paikkansa ei rikastuskapasiteetista välttämättä tule pullonkaulaa mutta lienee perusteltua kysyä jos isoilla tekijöillä on ollut osa kapasiteetista kylmänä viimeset 15v ovatko ne missä kunnossa ja kuinka äkkiä käynnistettävissä?

Urenco toimii uraanin väkevöittämisbusineksessa ja jalostuslaitokset ovat molemmilla mantereilla:

Pääpaino on olla siellä missä asiakkaatkin eli väkevöitetyn uraanin käyttäjät.

Marras kirjoitti:

Marras kirjoitti:

Mistäs tuon sitten tietää millä tails assaylla kukin rikastamo pyörittää toimintaansa? Meille kaivosyhtiösijoittajillehan korkeampi tails assay olisi aina parempi.

Ei antanut editoida mutta sikäli mikäli oikein ymmärsin niin nyt siis tails assayt alkaa nousemaan kun siirrytään over feedingin puolelle. Mistä tuo underfeedingistä siirtyminen overfeediin käytännössä johtuu? Tapahtui ilmeisesti osittain jo viimevuonna ja tahti on kiristynyt.

Käytännössähän tuo tarkoittaa runsasta uraanin kysynnän lisääntymistä, toisaalta samaan aikaan SWU laskee joka on rikastamoille hyvä. Miten käy rikastusajalle kun tails assay nousee? Tarvitseeko sentrifuugia pyörittää yhtä kauan vai riittääkö vähempi aika? Tuohan nimittäin ratkaisisi osan ongelmasta. 

laitoin edelliseen postaukseen linkin, jossa tätä käsitellään. 

underfeeding/overfeeding on valinta, joka riippuu markkinahinnoista. Siirtyminen tapahtuu kun malmin ja rikastetun hinnat ja kysyntä vaihtelee. Koneita ei voi ilmeisesti pysäyttää helposti, vaan on järkevämpää ajaa niitä underfeedingillä jos kysyntä on heikkoa. 

Toi underfeeding/overfeeding käsittääkseni nimenomaan vaikuttaa rikastusaikaan. Sopiva pitoisuus saadaan underfeedingissä ajamalla sentrifuugia pidempään ja overfeedingissä voidaan lyhentää pyörimisaikaa. 

Koska kaikki toimijat hinnoittelevat omia palveluitaan ja ostojaan osittain sokkona muista tietämättä ja näiden inputtien ja outputtien kuskailu ja varastointi ei ole aivan yhtä helppoa kuin paperipinojen, tämä ei varmaan tapahdu ihan smoothisti suorana lineaarisena muutoksena. Lienee hyvin mahdollista että joku toinen ajaa underfeedingillä rikastamoa samaan aikaan kun jossain muualla on overfeeding tilanne.

Hynägrande kirjoitti:

 

Marras kirjoitti:

Marras kirjoitti:

Mistäs tuon sitten tietää millä tails assaylla kukin rikastamo pyörittää toimintaansa? Meille kaivosyhtiösijoittajillehan korkeampi tails assay olisi aina parempi.

Ei antanut editoida mutta sikäli mikäli oikein ymmärsin niin nyt siis tails assayt alkaa nousemaan kun siirrytään over feedingin puolelle. Mistä tuo underfeedingistä siirtyminen overfeediin käytännössä johtuu? Tapahtui ilmeisesti osittain jo viimevuonna ja tahti on kiristynyt.

Käytännössähän tuo tarkoittaa runsasta uraanin kysynnän lisääntymistä, toisaalta samaan aikaan SWU laskee joka on rikastamoille hyvä. Miten käy rikastusajalle kun tails assay nousee? Tarvitseeko sentrifuugia pyörittää yhtä kauan vai riittääkö vähempi aika? Tuohan nimittäin ratkaisisi osan ongelmasta. 

 

laitoin edelliseen postaukseen linkin, jossa tätä käsitellään. 

underfeeding/overfeeding on valinta, joka riippuu markkinahinnoista. Siirtyminen tapahtuu kun malmin ja rikastetun hinnat ja kysyntä vaihtelee. Koneita ei voi ilmeisesti pysäyttää helposti, vaan on järkevämpää ajaa niitä underfeedingillä jos kysyntä on heikkoa. 

Toi underfeeding/overfeeding käsittääkseni nimenomaan vaikuttaa rikastusaikaan. Sopiva pitoisuus saadaan underfeedingissä ajamalla sentrifuugia pidempään ja overfeedingissä voidaan lyhentää pyörimisaikaa. 

Koska kaikki toimijat hinnoittelevat omia palveluitaan ja ostojaan osittain sokkona muista tietämättä ja näiden inputtien ja outputtien kuskailu ja varastointi ei ole aivan yhtä helppoa kuin paperipinojen, tämä ei varmaan tapahdu ihan smoothisti suorana lineaarisena muutoksena. Lienee hyvin mahdollista että joku toinen ajaa underfeedingillä rikastamoa samaan aikaan kun jossain muualla on overfeeding tilanne.

Joo lueskelinkin tuon laittamasi linkin läpi aiemmin, varsin informatiivinen kapitteli.

Itsellä meni rikastaminen ja konversio tuossa sekaisin aiemmin, ilmeisesti siis tämä konversio UF6 on se josta voi myös tulla iso pullonkaula koska venäjällä oli paljon kapasiteettia, sen suhteen on kai menty vain 15% tuotannoilla Oranolla eli ainakin paperilla tuo puuttuva konversiokapasiteetti on korvattavissa.

GLO:lla pientä dippiä hinnassa, Emoles 4 meni nyt täys stoppiin ja täytyy tehdä kokonaan uusi arvio ympäristövaikutuksista. Kyseessä ei ole siis DASA (Emoles 3) vaan siitä vierestä Isakanan.

Uraanisijoittamista atomeiksi - lyhyt johdatus isotooppifysiikkaan pakkaspäivän ratoksi

Uraanipitoinen malmi (uranium ore) kaivetaan tavanomaisin kaivannaismenetelmin ja murskataan jauheeksi. Jauhe prosessoidaan liuottamalla sitä happojen ja emästen avulla uraanioksidin erottamiseksi. Liuotus tapahtuu pääosin kaivosalueella ja maanalaisissa kaivoksissa osin ennen maan pinnalle tuomista. Kuivauksen ja suodatuksen jälkeinen jäännös (uranium ore consentrate) on triuraanioktaoksidipitoinen (U3O8), pulverimainen rikaste eli yellowcake. Rikaste on itse asiassa nykyisin mustaa tai ruskeata, mutta sen nimi on peräisin varhaisesta kaivannaistoiminnasta. Pulveri pakataan terästynnyreihin ja toimitetaan jalostukseen.

Pulverivalmistuksesta Orano Canadalla on kolmen minuutin video: https://www.youtube.com/watch?v=cjb8UJaezSY

Rikaste on isotoopiltaan melkein kokonaan U-238 tyyppiä, jolla on hyvin matala radioaktiivisuus. Sen puoliintumisaika on neljä miljardia vuotta, joten se säteilee tosi alhaisella tasolla. Kaivannaistoiminta on harvojen markkinaa - 85% uraanista tuotetaan vain kuudessa maassa: Kazakhstan, Kanada, Australia, Namibia, Nigeria ja Venäjä. Alla pallojen koko kertoo kaivannaistoiminnan volyymistä suhteessa suurimpaan tuottajaan.

Sijoittajan kannalta tässä tärkeitä ovat pörssinoteeratut kaivannaisyhtiöt.

Matala-aktiivinen rikaste ei ilman väkevöintiä kelpaa ydinreaktorin polttoaineeksi. Ennen väkevöintiä kiinteä, pulverimainen uraanioksidi U3O8 on konvertoitava kaasumaiseksi uraaniheksafluoridiksi UF6 niin, että sitä voidaan prosessoida kaasuna matalassa lämpötilassa. Tämä (conversion) tapahtuu erillisessä konvertointilaitoksessa ennen kuljetusta väkevöintilaitokseen.

Kaupallisia konversiolaitoksia on Kanadassa, Ranskassa, Venäjällä ja Kiinassa. Kiina on nostamassa konversiokapasiteettiaan merkittävästi. USA on sulkenut laitoksensa, mutta aikeissa on avata uudelleen kuluvana vuonna.

Oranolla on konvertoinnista neljän minuutin video: https://www.orano.group/en/nuclear-expertise/from-exploration-to-recycl…

Uraaniheksafluoridi UF6 on voimakkaasti korrosoiva aines. Lämmitettynä se on kaasu ja soveltuu väkevöittämisprosessiin. Alhaisessa lämpötilassa ja käytännöllisessä paineessa se nesteytyy ja sitä voidaan kuljettaa paksuseinämisissä terässylintereissä. Edelleen jäähdytettynä neste kiteytyy valkoiseksi kristalliseksi kiinteäksi ainekseksi ja on kuljetettavissa astioissa.

Uraanin väkevöinti on UF6-uraanin isotooppirikastusta, jossa kasvatetaan rikasteessa olevan U-235:n osuutta suhteessa U-238:n osuuteen. Luonnonuraanissa on stabiilia U-238 isotooppia noin 99,7% ja epästabiilia U-235 isotooppia 0,72%. Näistä vain jälkimmäinen sopii perinteiseen kevytvesireaktoriin fissiiliksi ydinpolttoaineeksi. Sen väkevöintiaste polttoainekäyttöön tulee saada sellaiseksi, että U-235 isotoopin osuus kaikesta uraanista on 2-5%. Ydinaseuraanin U-235 isotoopin väkevöintiaste pitää olla yli 90%.

Väkevöitys voi tapahtua joko kaasudiffuusio- tai kaasusentrifugimenetelmällä, josta periaate yllä ja toteutus alla.

The uranium hexafluoride is fed into centrifuges, with thousands of rapidly-spinning vertical tubes that separate uranium-235 from the slightly heavier uranium-238 isotope. The centrifuges separate the uranium into two streams: one stream is enriched in uranium-235; the other consists of ‘tails’ containing a lower concentration of uranium-235, and known as depleted uranium (DU)

Prosessissa saadaan toisaalta väkevöityä uraania, jossa U-235 isotooppipitoisuus on korkeampi kuin luonnossa esiintyvä ja köyhdytettyä uraania, jossa U-238 isotooppipitoisuus on suurempi kuin luonnossa esiintyvä. Väkevöintiprosessin kannattavuus riippuu eriasteisen väkevöidyn uraanipolttoaineen ja köyhdytetyn uraanin, joka on väkevöintiprosessin sivutuote, arvoista uraanituotuotemarkkinoilla.

Väkevöintilaitosten kapasiteettia mitataan erotustyöyksiköllä eli SWU (separative work unit). 

The SWU is not a unit of energy, but rather expresses the amount of effort involved in enriching an amount of uranium from one U-235 concentration (the feed assay) to another (product assay), leaving a depleted residue with a lower U-235 concentration (the tails assay).

Yksikkö kuvaa siten erotustyön määrää, joka puuhaan sisältyy nostettaessa tietty määrä uraania U-235:n lähtöpitoisuudesta U-235 toiseen eli tuotepitoisuuteen siten, että jäännösaines köyhtyy alempaan U-235 pitoisuuteen.

Isotooppirikastus tuottaa suuren määrän köyhdytettyä uraania eli noin seitsemän kiloa per neljään prosenttiin väkevöitetty uraanikilo. Suhde kasvaa progressiivisesti, jos väkevöintiastetta nostetaan.

Väkevöitetty uraaniheksafluoridi UF6 toimitetaan polttoainevalmistukseen, jossa se edelleen muunnetaan pulverimaiseen muotoon uraanidioksidiksi UO2. Pulveri puristetaan pelleteiksi ja kuumennetaan, jolloin niistä tulee kovia keraamisia kappaleita. Nämä asetetaan ohuisiin putkiin, joista siten tulee polttoainesauvoja.

Köyhdytettyä uraania käytetään pääasiallisesti aseteollisuudessa panssariammusten ja suojapanssarien valmistuksessa. Koska metalli on tiheää, siitä valmistetuilla ammuksilla on hyvä läpäisykyky ja panssareilla hyvä torjuntakyky. Näitä ammuksia on käytetty ainakin Lähi-idän sodissa sekä Kosovossa. Köyhdytettyä uraania käytetään muun muassa sairaaloissa säteilysuojana sekä vastapainoissa. Soran tilalle sementtiin sekoitettuna se voi soveltua ydinjätteen varastointisäiliöiden valmistukseen.

Väkevöintikapasiteetti on nousussa lähinnä Kiinassa

Kun valmistusta on monissa maissa ollut hyvin kauan, sitä varten tehdyt laiteinvestoinnit ovat jo aikaa sitten kuluneet loppuun eikä uutta kapasiteettia ole välttämättä luotu.

Uraanin tuotanto on Yhdysvalloissa pudonnut alemmaksi kuin viimeksi oli toisen maailmansodan jälkeen vuonna 1948. Viime vuosina USA:n uraanin tuotanto on ollut vain 0.3% siitä mitä jenkkien ydinvoimalat tarvitsevat vuosittain polttoainetta. Suurin talous on tässä kokonaan tuonnin varassa, siitä huolimatta, että sillä on neljänneksi suurimmat varannot maailmassa Kazakhstanin, Kanadan ja Australian jälkeen.

Uraanin tie malmista polttoaineeksi on pitkä ja monivaiheinen. Faasimuunnokset ja väkevöittäminen vaativat erikoistekniikka. Laitosten läpi valtiosta toiseen kulkiessa täyttyy ja purkautuu varastoja. Valtioilla ja yrityksillä on polttoainekäytön ohella muita käyttötarkoituksia lopputuotteille. Yksittäistä ja välitöntä tekijää, joka vaikuttaisi suoraan triuraanioktaoksidin ja kaivosyhtiön hintaan on vaikea osoittaa.

Geopoliittinen paine ja vaikutus eri vaiheiden hintoihin on kuvattu Camecon sivuilla tänään seuraavasti:

Currently, the global nuclear industry relies on Russia for approximately 14% of its supply of uranium concentrates, 27% of conversion supply and 39% of enrichment capacity.

The geopolitical situation driven by Russia’s invasion of Ukraine has created transportation risk in the region. Sanctions on Russia, government restrictions, and the restrictions on and cancellations of some cargo insurance coverage create uncertainty about the reliability of fuel supply shipments from Central Asia.

As a result of the geopolitical uncertainty, we have seen pressure on prices in all segments of the nuclear fuel cycle. The uranium spot price is up over 13% and the long-term price is up 22% since the beginning of 2022. The conversion spot price is up 148% and the long-term price is up 51%, while enrichment spot prices are up 110% this year.

Linkki: https://www.cameco.com/invest/markets/supply-demand

Uraaniaiheeseen liittyy näin useampia hintatasoja ja tehokkuuksia sijoittajan huomioon otettavaksi.

Nyt oli kyllä timanttinen kuvaus prosessista Bingolta! Olin kyllä lukenut nuo asiat, mutta jos olisin yrittänyt kirjoittaa yhtä hyvän selityksen asiasta niin olisi kyllä mennyt tunti ja toinenkin.

Kuviota sijoittajan kannalta mutkistaa sekin että näitä välituotteita ja lopputuotettakin on erilaisissa varastoissa. Joillakin pöntöillä voi olla jo omistaja, joka kuitenkin säilyttää fyysistä tavaraa kaivosyhtiön tontilla tai jossain muualla kuin omalla takapihallaan. Geopoliittiset riskit voivat aiheuttaa sen että omistaja ei saakaan fyysistä toimitusta siirrettyä sovitusti, vaikka kaikkien valtioiden intresseissä on että uraanin toimitusketjua ei käytettäisi lyömäaseena.

Sijoittajana on hyvä seurata poliittisia päätöksiä kun USA ja jotkut muut maat haluavat vähentää näitä geopoliittisia riskejä.