Fission Vision: raddoppiare la produzione di energia nucleare in USA?

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Questa la proposta del think-tank Nuclear Innovation Alliance (NIA): raddoppiare la produzione nazionale di energia nucleare entro il 2050, da 800TWh a 1600TWh – costruendo almeno 100GW di nuovi reattori nei prossimi 30 anni. Un obiettivo “ambizioso ma raggiungibile” che aiuterebbe gli Stati Uniti a raggiungere il 100% di energia pulita, una visione che può diventare realtà solo grazie allo sviluppo e installazione di reattori avanzati con efficienza, tempestività e ampia diffusione. Nel loro report si legge che diverse altre tecnologie a basse emissioni come eolico e solare sono state installate in grande quantità negli ultimi decenni e ridurranno le emissioni da combustibili fossili. Queste tecnologie da sole, però, non sono sufficienti per un intero sistema energetico. La rete nazionale, un complesso sistema di produzione e consumo, necessita di energia generata che possa essere distribuita quando necessario, cioè quando l’abbondante ma intermittente energia da fonti rinnovabili non è disponibile e contemporaneamente le attività economiche, di sicurezza, per la salute e il comfort umani la richiedono. La quantità di impianti da installare potrebbe sembrare enorme, ma tra il 1960 e il 1990 in USA sono stati costruiti oltre 100GW di reattori ad acqua leggera. NIA sostiene quindi che le moderne tecniche di costruzione e produzione possono aiutare a raggiungere o addirittura superare questo tasso. I tre obiettivi della strategia sono: catalizzare un robusto ecosistema di innovazione e commercializzazione, coinvolgere la società, re-immaginare e integrare energia nucleare avanzata ed altre fonti pulite.   Consigliamo la lettura del breve report per approfondire tutti questi obiettivi: potrebbe essere d’ispirazione per la politica energetica europea?

Ansaldo nucleare ed SMR – da MediTelegraph

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In una recente intervista di Gilda Ferrari per The MediTelegraph l’uscente Luca Manuelli ha parlato delle attività e della vision di Ansaldo Nucleare. Sono in totale tre le macroaree in cui l’azienda è attiva. C’è la fusione nucleare che pesa per il 50% sulle attività. Il progetto Iter a Cadarache il più rilevante: degli 8 miliardi investiti complessivamente per la costruzione del reattore, 1.6 miliardi sono andati alle aziende italiane e di questi 600 milioni ai consorzi di Ansaldo Nucleare. Inoltre l’azienda è da poco coinvolta anche nel progetto DTT (Divertor Tokamak Test) da realizzare in Italia. Per il 15% poi c’è il decommissioning e la gestione dei rifiuti radioattivi, di cui dall’Italia il 3% arriva da Sogin e la restante parte da UK. Infine per un 5% c’è la fissione, e Ansaldo Nucleare scommette vede un forte movimento nell’ambito dei cosiddetti mini-reattori, gli SMR, più piccoli e sicuri e soprattutto che possono essere prodotti in serie in fabbrica. Sono in atto collaborazioni con ENEA per la costruzione di ALFRED in Romania, e con Westinghouse per un minireattore in Inghilterra. La prospettiva temporale per i prototipi di questi reattori è il 2025-2030 secondo Manuelli.   Consigliamo la lettura dell’intervista completa qui.

Francia: rinascita nucleare

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Il Presidente Emmanuel Macron ha annunciato che la Francia costruirà sei nuovi reattori nucleari di potenza, che considera la costruzione di altri otto e che continuerà a sostenere lo sviluppo degli small modular reactors (SMR). Secondo Macron, nei prossimi decenni la Francia dovrà produrre più elettricità a basse emissioni, perché anche se riduce del 40% il suo consumo di energia, l’uscita da petrolio e gas entro 30 anni significa sostituire parte del consumo di combustibili fossili con l’elettricità. Il Paese deve quindi essere in grado di produrre fino al 60% di elettricità in più rispetto ad oggi. “La chiave per produrre questa elettricità nel modo più esente da emissioni di carbonio, più sicuro e più autonomo è proprio avere una strategia plurale … per sviluppare sia le energie rinnovabili che quelle nucleari. […] Non abbiamo altra scelta che scommettere su questi due pilastri contemporaneamente. È la scelta più rilevante dal punto di vista ecologico e la più opportuna dal punto di vista economico e infine la meno onerosa dal punto di vista finanziario.” La rinascita nucleare secondo Macron consta di due decisioni. La prima prevede che l’attività di tutti i reattori esistenti dovrebbe essere estesa (se sussistono i requisiti di sicurezza);  le licenze di alcuni reattori sono già state estese con successo oltre ai 40 anni, chiede che EDF e l’ente regolatore “studino le condizioni per l’estensione oltre i 50 anni”. La seconda, come dicevamo, riguarda la costruzione di nuovi reattori. “Abbiamo imparato dalla costruzione dell’EPR in Finlandia (ora completato) e in Francia a Flamanville. EDF ha intrapreso con il settore nucleare la progettazione di un nuovo reattore per il mercato francese, l’EPR2, che ha già impiegato più di un milione di ore di ingegneria e presenta notevoli progressi rispetto all’EPR di Flamanville. Vorrei che fossero costruiti sei EPR2 e che lanciassimo studi sulla costruzione di otto EPR2 aggiuntivi. Andremo così passo dopo passo”. Nella seconda metà del 2022 si terrà un’ampia consultazione pubblica sull’energia, e nel 2023 si terranno discussioni parlamentari per rivedere il programma energetico pluriennale. Il nuovo programma pensato dal presidente potrebbe portare alla messa in servizio di 25 gigawatt di nuova capacità nucleare entro il 2050. Si punta ad un inizio dei lavori entro il 2028 e il primo reattore messo in servizio entro il 2035. Inoltre, Macron ha affermato che un miliardo di euro saranno messi a disposizione attraverso il piano di reindustrializzazione Francia 2030 per il progetto francese di small modular reactor Nuward e “reattori innovativi per chiudere il ciclo del carburante e produrre meno rifiuti”. Ha detto di aver fissato “un obiettivo ambizioso” per costruire un primo prototipo in Francia entro il 2030.

La NASA apre la corsa al reattore lunare

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Il progetto denominato Fission Surface Power (FSP) è stato lanciato dalla dalla NASA in collaborazione con il Dipartimento dell’Energia (DOE) e l’Idaho National Laboratory (INL) per stabilire una fonte di energia durevole, ad alta potenza e indipendente dal sole per le missioni lunari della NASA entro la fine del decennio. Ovviamente, il pensiero è corso al nucleare. Il bando – pubblicato il 19 novembre – apre la competizione d’idee per un piccolo reattore a fissione pronto per il volo alimentato da uranio a basso arricchimento. L’FSP dovrebbe essere in grado di fornire 40 kWe di potenza continua per almeno 10 anni nell’ambiente lunare. Deve essere contenuto in un cilindro di 4 metri di diametro, lungo 6 metri e pesare meno di 6000 chilogrammi. Dovrebbe anche essere in grado di accendersi e spegnersi senza l’assistenza umana. L’FSP dovrebbe essere in grado di operare dal ponte di un lander lunare o di essere rimosso dal lander, posizionato su un sistema mobile e trasportato in un altro sito lunare per l’operazione. Il termine per la presentazione delle proposte è il 19 febbraio 2022, il prezzo massimo dei contratti individuali finanziati è pari a 5 milioni di dollari. Battelle Energy Alliance, che gestisce l’INL per conto dell’Ufficio per l’energia nucleare del DOE, ha affermato che una bozza del bando pubblicata nel dicembre 2020 ha riscosso un notevole interesse da parte dell’industria. “Il feedback e l’entusiasmo che continuiamo a vedere per i sistemi nucleari spaziali sono stati molto eccitanti, e comprensibilmente”, ha affermato Sebastian Corbisiero, responsabile del progetto presso INL. “Fornire un sistema affidabile e ad alta potenza sulla luna è un passo fondamentale nell’esplorazione umana dello spazio e raggiungerlo è alla nostra portata”. “L’abbondanza di energia sarà la chiave per la futura esplorazione dello spazio”, ha aggiunto Jim Reuter, amministratore associato dello Space Technology Mission Directorate della NASA a Washington, DC. “Mi aspetto che i sistemi di alimentazione di superficie a fissione avvantaggeranno notevolmente i nostri piani per le architetture energetiche per la luna e Marte e possano persino guidare l’innovazione per gli usi terrestri”. Il progetto FSP si innesta sul precedente progetto Kilopower, terminato nel 2018. Kilopower è un piccolo e leggero sistema di alimentazione a fissione sviluppato presso il laboratorio della National Nuclear Security Administration (NNSA) del DOE in collaborazione con la NASA. Il sistema è stato dimostrato con successo nell’esperimento Kilopower Reactor Using Stirling Technology (KRUSTY), condotto presso il Nevada National Security Site della NNSA da novembre 2017 a marzo 2018. KRUSTY utilizzava uranio altamente arricchito e un motore Stirling per generare elettricità.