Come cambierà il futuro dell’energia nucleare? Sempre di più si sente parlare di microreattori o SMR per la produzione di energia che potrebbero contribuire in maniera significativa alla decarbonizzazione. Inoltre, i microreattori potrebbero essere utilizzati per la produzione dell’idrogeno.
La transizione ecologica e il passaggio a fonti di energia rinnovabili richiedono molti investimenti in nuove tecnologie e anche l’energia nucleare, con i microreattori, potrebbe costituire un valido aiuto per decarbonizzare l’industria pesante e i trasporti. Non mancano però i dubbi sul suo utilizzo.
Energia nucleare: cosa sono i microreattori
Tra i progetti di nuova generazione per la produzione di energia nucleare si stanno facendo largo i microreattori.
I microreattori, detti anche Small Modular Reactors o SMR, sono dei piccoli reattori a fissione nucleare che possono essere utilizzati per la produzione di energia elettrica e/o termica. Si tratta di reattori nucleari modulari e modulabili in base alle necessità e possono essere quindi installati più di uno nello stesso luogo, viste le dimensioni ridotte simili a quelle di un container.
Questa tecnologia è al centro dei recenti dibattiti economico-politici, dopo che 13 membri dell’Europa hanno firmato un accordo di impegno per la ricerca e lo sviluppo dei microreattori. Si tratta di Bulgaria, Croazia, Finlandia, Francia, Ungheria, Polonia, Repubblica Ceca, Romania, Slovacchia e Slovenia. Anche Belgio, Paesi Bassi e Italia hanno firmato l’accordo ma come Paesi osservatori.
Come funzionano e quanta energia producono
Le centrali nucleari più moderne sono quelle di quarta generazione e gli SMR, pur se cono dimensioni più ridotte, utilizzano lo stesso processo di fissione: il nucleo di un atomo pesante, come l’uranio, viene bombardato di neutroni e fatto decadere in nuclei più piccoli, rilasciando una grande quantità di energia.
I microreattori producono un quantitativo di energia massimo di 300 MWe (megawatt elettrici), che corrisponde a circa un terzo/un quarto della produzione di un reattore tradizionale, che può arrivare anche a 1500 MW elettrici.
Inoltre, sembra che possano erogare potenza per 10-20 anni senza necessità di utilizzare altro combustibile, a differenza delle centrali nucleari normali dove l’alimentazione deve avvenire ogni 3-7 anni. Questo consentirebbe una maggiore sicurezza, un costo inferiore e, se installati vicino ai centri industriali, un utilizzo diretto con meno perdite di trasmissione e trasformazione in energia elettrica, data la produzione di calore ad alta temperatura.
In più, un aspetto di fondamentale importanza è il fatto che con la fissione nucleare non ci sia produzione diretta di CO2.
Si tratta di un sistema molto promettente e di sicuro interesse che ha già coinvolto i grandi protagonisti dell’economia mondiale. Ad oggi, esiste un solo sistema funzionante, in Russia, diventato operativo nel 2022: il prototipo galleggiante Akademik Lomonosov di Pevek della potenza di 70 MW elettrici. Altri invece sono in fase di progettazione come l’impianto francese Flexblue, l’impianto cinese ACP100 che diventerà operativo nel 2026, negli Stati Uniti l’azienda TerraPower fondata da BillGates costruirà una centrale dimostrativa a Kemmerer e, nel Regno Unito, si sta sviluppando il progetto della casa automobilistica di lusso Rolls-Royce SMR o UK SMR.
In Italia, invece, al momento non esistono delle regole di certificazione definite perché si tratta di una tecnologia ancora in fase di sperimentazione.
I pro dei microreattori
I microreattori presentano molti aspetti a favore che li rendono i possibili protagonisti nella produzione di energia più pulita.
Come abbiamo visto, consentono risparmi notevoli su tre fronti:
- Riduzione dei costi, perché più piccoli, rispetto ad un reattore normale;
- Riduzione dei tempi tra il finanziamento e l’operatività dell’impianto;
- Riduzione dello spazio occupato.
Inoltre, gli SMR sono dotati di sistemi di sicurezza passiva, che non necessitano dell’intervento dell’uomo, e che, sulla carta, sembrano più sicuri rispetto ai fratelli maggiore.
Questi impianti ridotti hanno bisogno di meno manutenzione e possono venire costruiti nel sottosuolo, garantendo una doppia sicurezza: da eventuali attacchi terroristici/militari e dal rilascio di radiazioni.
Sembra anche ridotto il rischio di incidenti grazie a sistemi alternativi di raffreddamento che utilizzano pressioni più basse.
Ma veniamo anche ai contro di un sistema così complesso e ricco di incognite.
I contro dei microreattori
Secondo alcuni studi però sembra che i microreattori, a parità di energia generata, producano addirittura maggiori scorie rispetto a quelli tradizionali a causa di una scarsa efficienza.
Il problema della gestione delle scorie nucleari è sempre stato presente nella storia dei reattori e a tutt’oggi sono molti gli interrogativi sullo smaltimento e sulla sicurezza degli impianti che non hanno ancora trovato risposta.
Inoltre, sembra che i sistemi passivi non siano privi di criticità e in molti territori a rischio, per inondazioni o terremoti, non possano essere installati sottosuolo.
Altri punti di discussione riguardano la costruzione di questi reattori e il rischio di favorire una proliferazione all’utilizzo del nucleare, anche negli armamenti.
Il futuro dell’energia rinnovabile
Tra i tanti utilizzi dell’energia nucleare, utili per la decarbonizzazione, vi è la possibilità del loro impiego per la produzione di idrogeno: il cosiddetto idrogeno viola.
L’idrogeno viola è l’idrogeno appunto prodotto mediante l’elettrolisi dell’acqua utilizzando l’energia elettrica prodotta da una centrale nucleare con zero emissioni di anidride carbonica.
L’idrogeno può essere utilizzato come combustibile per tutti i mezzi di trasporto con questa tecnologia, come le automobili alimentate ad idrogeno.
Una forma ancora più ecologica di idrogeno è costituita dall’idrogeno verde, prodotto da energia elettrica derivante da fonti rinnovabili.
Oltre ai microreattori per la produzione di energia nucleare e agli impianti per l’elaborazione di idrogeno, si stanno sviluppando anche progetti riguardanti il biocarburante, ottenuto dalla lavorazione di materiali biologici, e i rigassificatori, impianti che riportano il gas naturale liquefatto allo stato gassoso.
Vedremo poi nel futuro quali di questi modelli di energia sostenibile saranno sviluppati e quali invece resteranno indietro, nella corsa sempre più veloce per la salvaguardia dell’ambiente.
