Il primo piccolo reattore nucleare modulare è stato appena approvato dai regolatori statunitensi

L'energia nucleare potrebbe svolgere un ruolo importante nella decarbonizzazione del settore energetico, ma i reattori sono semplicemente troppo costosi e complicati da implementare rapidamente. Un nuovo reattore più piccolo potrebbe presto cambiarlo dopo aver ricevuto la certificazione dalla Commissione di regolamentazione nucleare la scorsa settimana.

Mentre i paesi di tutto il mondo corrono per sostituire le centrali elettriche a combustibili fossili, il dibattito sul se nucleare dovrebbe svolgere un ruolo è stato riscaldato. Sebbene la tecnologia sia in grado di fornire quantità elevate e affidabili di elettricità priva di emissioni di carbonio, le preoccupazioni relative ai costi e alla sicurezza ne hanno frenato il dispiegamento come soluzione alla crisi climatica.

Negli ultimi anni, tuttavia, è emersa una serie di nuove società che promettono di eludere molte di queste preoccupazioni riducendo i reattori. Cosiddetto piccoli reattori modulari (SMR) sono progettati per essere abbastanza piccoli da poter essere costruiti in una fabbrica prima di essere spediti ovunque siano necessari, il che dovrebbe ridurre significativamente i costi. Sono inoltre progettati per essere molto più sicuri dei reattori esistenti.

Un reattore progettato dalla compagnia energetica dell'Oregon NuScale Power è diventato il primo progetto di piccolo reattore modulare approvato per l'uso negli Stati Uniti dalla Commissione di regolamentazione nucleare (NRC), aprendo la strada a nuovi impianti che utilizzano il reattore. La mossa non è stata esattamente una sorpresa, perché il design passatos valutazione finale della sicurezza nel 2020, ma è un passo cruciale verso l'effettiva diffusione della tecnologia sul campo.

Mentre alcuni SMR in fase di sviluppo si basano su nuovi progetti esotici che utilizzano uranio fuso o sali di torio come combustibile, il reattore NuScale, che è stato chiamato VOYGR, non è drammaticamente diverso da quelli tradizionali a grandezza naturale. è basato su un disegno sviluppato presso la Oregon State University nei primi anni 2000 chiamato "Multi-Application Small Light Water Reactor".

Il progetto consiste in un recipiente di contenimento cilindrico alto 76 piedi e largo 15 piedi che ospita il reattore. L'acqua viene fatta passare su una serie di barre di combustibile di uranio che generano calore attraverso reazioni di fissione. L'acqua riscaldata sale quindi verso i generatori di vapore, che utilizzano il calore dell'acqua per produrre vapore surriscaldato. Questo viene quindi utilizzato per azionare una turbina che genera elettricità.

Ogni modulo è progettato per generare 50 megawatt di energia, ma l'azienda prevede di combinare fino a 12 SMR per ottenere risultati simili alle centrali nucleari convenzionali. Gli SMR sono dotati di nuove caratteristiche di sicurezza progettate per prevenire il tipo di disastri che hanno indurito l'opinione pubblica contro l'energia nucleare.

Per cominciare, le barre di controllo utilizzate per fermare la reazione di fissione racchiudendo le barre di combustibile sono tenute sopra il nucleo del reattore da un motore elettrico. Ciò significa che, in caso di interruzione di corrente, cadranno automaticamente in posizione sotto la forza di gravità. L'intero reattore è anche immerso in una pozza d'acqua, che può allontanare il calore in eccesso in caso di emergenza. Inoltre, utilizzando minori quantità di combustibile, la quantità totale di calore prodotta viene notevolmente ridotta.

La speranza è che queste caratteristiche di sicurezza extra, combinate con costi ridotti grazie alla capacità di produrre in serie questi reattori in una fabbrica piuttosto che in loco, possano portare a una rinascita dell'energia nucleare. NuScale sta lavorando a una serie di progetti negli Stati Uniti, tra cui uno nell'Idaho che dovrebbe essere completato entro il 2029.

Ma sono state sollevate domande sul fatto che gli SMR saranno davvero all'altezza della loro fatturazione come alternativa più economica e sicura alle tradizionali centrali nucleari. Uno studio pubblicato nella Atti della National Academy of Sciences a maggio ha scoperto che, contrariamente alle affermazioni dei produttori di SMR, è probabile che questi reattori più piccoli producano più scorie radioattive rispetto agli impianti convenzionali.

In un articolo in Counterpunch, L'esperto di energia nucleare MV Ramana sottolinea anche che il costo delle energie rinnovabili piace eolico e solare è già inferiore a quello del nucleare e continua a diminuire rapidamente. Al contrario, l'energia nucleare è diventata più costosa nel corso degli anni.

Gli SMR potrebbero costare di più delle centrali nucleari più grandi, aggiunge, perché non hanno la stessa economia di scala. In teoria questo potrebbe essere compensato attraverso la produzione di massa, ma solo se le aziende ricevono ordini a centinaia. Significativamente, alcune utilità hanno già tirato indietro del primo progetto di NuScale per problemi di costi.

Forse ancora più importante, osserva Ramana, è improbabile che gli SMR siano pronti in tempo per contribuire alla lotta per il clima. Non ci si aspetta che i progetti diventino online fino alla fine del decennio, momento in cui l'IPCC afferma che dobbiamo già aver ridotto drasticamente le emissioni.

La tecnologia ha alcuni potenti booster, non ultimo il presidente Joe Biden, che recentemente propagandato La "innovativa tecnologia americana" di NuScale mentre annuncia una sovvenzione per un impianto SMR che l'azienda costruirà in Romania. Anche il gigante dell'ingegneria Rolls-Royce di recente ha annunciato una rosa di candidati per l'ubicazione della sua futura fabbrica SMR, che sarà utilizzata per costruire 16 SMR per il governo del Regno Unito entro il 2050.

Resta da vedere se gli SMR possono mantenere le loro promesse, ma data la portata della sfida climatica che dobbiamo affrontare, esplorare tutte le opzioni disponibili sembra saggio.

Immagine di credito: NuScale