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?

Connesso alla rete elettrica un HTR-PM in Cina

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Pochi giorni fa in Cina un reattore del tipo HTR-PM, cioè High Temperature Gas-Cooled Reactor – Pebbled Module, è stato connesso alla rete elettrica. La centrale si trova nella provincia dello Shandong e consta di due piccoli reattori gemelli: piccoli perché si tratta di 210 MWe. Al momento non sono disponibili i livelli di potenza, ma la compagnia ha comunicato che la prima criticità è stata raggiunta in settembre per il primo reattore e novembre per il secondo. Questo reattore dimostrativo segue il primo prototipo cinese, HTR-10, un reattore da 10MWt avviato nel 2000 e che ha raggiunto la piena potenza nel 2003. Ma contemporaneamente è il precursore del prossimo prototipo: infatti il prossimo step è una versione da 6 reattori e 650 MWe, denominata HTR-PM600. La ricerca e sviluppo e la progettazione è guidata dalla Tsinghua University’s Institute of Nuclear & New Energy Technology, che ora è anche proprietaria al 20% dell’impianto.   Ma come funziona nello specifico questo tipo di reattore? I reattori high-temperature gas-cooled utilizzano come moderatore la grafite, come fluido termovettore elio e come combustibile uranio sotto forma di ‘pebbles’, appunto, di 6cm di diametro. Ogni pebble ha uno strato esterno di graphite e contiene circa 12’000 sfere di combustibile disperse in una matrice grafitica. Questo tipo di combustibile è intrinsecamente molto sicuro: riesce a resistere a temperature molto alte (1600°), molto maggiori di quelle che si prevede si avrebbero in caso di incidente grave – secondo la China Nuclear Energy Association.

Successo della giornata di studio AIN sul nuovo nucleare

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Si è svolta il 15 dicembre 2021 la giornata di studio annuale dell’Associazione Italiana Nucleare, quest’anno dedicata al tema de “Il nucleare decisivo nella transizione energetica”. Ai lavori, svoltisi in presenza presso la Sala Capranichetta di Piazza Montecitorio in Roma e fruibili online, hanno preso parte una quindicina di oratori e assistito alcune decine di persone dal vivo e alcune centinaia da remoto. Ai saluti di apertura del Presidente di Associazione Italiana Nucleare, Umberto Minopoli e al videomessaggio inviato dal Sottosegretario agli Affari Europei Vincenzo Amendola, hanno fatto seguito interventi di altissimo valore tecnico di ospiti italiani ed internazionali che hanno evidenziato, partendo dal quadro attuale e sulla base degli ambiziosi obiettivi postisi dalla comunità internazionale in termini di decarbonizzazione, come il nucleare sia una risorsa imprescindibile il cui sviluppo va incoraggiato e stimolato per quei Paesi che intendono farne uso. E’ stato rimarcato in diversi interventi il contributo d’eccellenza della ricerca e dell’industria italiana alle tecnologie nucleari avanzate – non solo in ambito energetico – seppure auspicando un maggiore supporto di tipo legislativo al settore, in particolare in questo momento in cui nuove tecnologie, come i piccoli reattori modulari (small modular reactors) e i reattori avanzati di IV generazione stanno per affacciarsi sul mercato con una vivace competizione internazionale di progetti e di filiere industriali. Ampia e bilanciata anche la partecipazione di esponenti politici. L’on. Vannia Gava, Sottosegretario al Ministero della Transizione Ecologica, ha definito il convegno “coraggioso”, riferendosi ad alcuni maldestri attacchi apparsi sulla stampa nei giorni precedenti, e ha aggiunto che “c’è bisogno di dibattito e che qualsiasi mezzo [tecnologico, ndr] che sia sicuro e che sia nuovo vada studiato e non demonizzato. Nella tavola rotonda conclusiva sono intervenuti l’on. Erica Mazzetti (FI), il sen. Antonio Misiani (PD) e Chicco Testa (Presidente FISE, Assoambiente). Mazzetti e Testa si sono trovati d’accordo sul fatto che il nucleare di nuova generazione vada quantomeno preso seriamente in considerazione, alla luce dei limiti della penetrazione delle rinnovabili e del crescente costo del gas. In particolare, l’on Mazzetti ha dichiarato che “la politica con scienza e coscienza deve introdurre una strategia energetica differente e nuova, che abbracci tutte le tecnologie, altrimenti e tra non molto il costo dell’energia schiaccerà le famiglie e il nostro tessuto imprenditoriale e produttivo”. Di parere opposto Misiani che, seppur aprendo alla prospettiva di un dibattito sugli strumenti per agevolare la ricerca e lo sviluppo e qui di la competitività delle imprese italiane del settore sui mercati esteri, reputa che in futuro il nucleare giocherà un ruolo sempre più marginale. Il video del convegno è fruibile sui canali social di Associazione Italiana Nucleare, che raccoglierà e pubblicherà anche tutti i contributi della giornata. https://www.youtube.com/watch?v=XWd_Dxf1_so

Natrium, il reattore di Bill Gates, sarà costruito in Wyoming

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Terrapower, PacificCorp ed il governatore dello Stato del Wyoming, Mark Gordon hanno annunciato ieri l’accordo per la costruzione del primo reattore Natrium (sodio in Latino), reattore veloce raffreddato al sodio di 345 MWe di taglia. Il primo esemplare di questa tecnologia sorgerà sul sito di una centrale a carbone dismessa, che sarà individuato entro la fine dell’anno. Il reattore sarà accoppiato anche ad un impianto di stoccaggio a sali fusi che potrà all’occorrenza aumentarne la potenza fino a 500 Mie per cinque ore e mezza. La compagnie industriale guidata da TerraPower, compagnia largamente finanziata da Bill Gates, è composta inoltre da PacificCorp (controllata da Berkshire Hataway di Warren Buffet), GE Hitachi Nuclear Energy, Bechtel, Energy Northwest e Duke Energy, oltre ad una dozzina di altre imprese, università e laboratori di ricerca. Il progetto è finanziato dal 2020 dall’Advanced Reactor Demonstration Program del Dipartimento dell’Energia statunitense, che nell’ottobre scorso ha attribuito a Terrapower 80 milioni di dollari di finanziamento iniziale per dimostrare la tecnologia Natrium. Molte sono le innovazioni progettuali della tecnologia Natrium: innanzitutto, tutte le componenti non nucleari dovrebbero essere alloggiate in una struttura separata, riducendo così i costi e la complessità progettuale. Inoltre, gran parte delle strutture dovrebbero essere costruite in maniera standardizzata, consentendo costi contenuti. L’uso di cemento armato di livello nucleare dovrebbe infine essere dell’80% inferiore rispetto ai reattori di grossa taglia. Il progetto originario di Natrium si basava sul concetto di reattore ad onda progressiva (travelling wave reactor, TWR), risalente al 1950. Il TWR è un reattore veloce raffreddato a sodio liquido che può usare come combustibile uranio impoverito o naturale. Nel concetto originario l’uranio genera plutonio all’interno di una regione mobile, e quest’ultimo costituisce l’effettivo materiale fissile. Nel 2011 tuttavia Terrapower modifico il progetto a favore di un reattore ad onda stazionaria (standing wave reactor) per ovviare alle difficoltà di raffreddare una regione in movimento. Nella versione attuale del progetto, la reazione di fissione ha inizio al centro del nocciolo, dove è prodotto il plutonio, mentre nuovo materiale fissile si muove verso il centro dalla periferia del nocciolo e il combustibile esausto si muove nella direzione opposta. Grazie alla sua taglia ridotta e al sistema di stoccaggio supplementare la centrale nucleare, pur in grado di produrre energia in modo continuato, è progettata per inserirsi in un contesto di elevata penetrazione di rinnovabili intermittenti. Secondo le stime rilasciate da TerraPower l’anno scorso, il costo della centrale dovrebbe essere di 1 miliardo di dollari. Il governatore del Wyoming ha dichiarato che il nucleare è il percorso più veloce e più chiaro verso la decarbonizzazione dello Stato primo produttore di carbone negli USA, e dunque è una priorità nella sua strategia energetica. Anche i produttori di uranio hanno accolto con favore la notizia dell’accordo, che sperano possano rivitalizzare l’industria estrattiva e di processamento locale.

L’AIN discute in un webinar del ruolo del nucleare nella transizione energetica

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Si è svolto venerdì 7 maggio il webinar dedicato dall’Associazione Italiana Nucleare (AIN) a “Il nucleare nel futuro prossimo della transizione energetica”. L’evento, cui hanno partecipato circa un centinaio di persone, ha visto gli interventi del dr. Stefano Monti, Capo del Dipartimento per lo Sviluppo delle tecnologie nucleari presso l’Agenzia Internazionale per l’Energia Atomica (IAEA), il prof. Marco Ricotti del Politecnico di Milano e il prof. Emilio Minguez Torres, Presidente della European Nuclear Society. Al centro dell’incontro la tematica dello sviluppo dei piccoli reattori modulari e dei reattori avanzati (di cosiddetta IV° generazione) e del loro potenziale impiego per favorire la decarbonizzazione del settore energetico da qui al 2050. Il dr. Monti ha esposto come siano numerosi i progetti di questo tipo di reattore e come essi riscuotano ampio interesse a livello globale per la loro capacità di fornire elettricità pulita e continuativa oltre che servizi ancillari quali produzione di calore, idrogeno o desalinizzazione. Tuttavia, la loro effettiva disponibilità commerciale nel breve termine (verso la fine di questo decennio) e la loro competitività economica con le altre fonti energetiche, non sono scontate e richiedono una politica energetica favorevole, impegni finanziari certi e sforzi industriali volti alla standardizzazione. Il prof. Ricotti ha ricordato come l’industria e la ricerca italiana abbiano, da diversi decenni, un ruolo di protagonista nella progettazione e nello sviluppo di reattori avanzati, tra i quali citiamo i prototipi ISIS e Alfred. Infine, il prof. Minguez Torres ha parlato dell’iter di inclusione del nucleare nel novero della finanza sostenibile in seno alla Tassonomia europea e dell’importanza del nucleare da fissione nel raggiungimento degli obiettivi climatici che l’Europa si è prefissa per il 2050. Nei suoi interventi in apertura e a conclusione dei lavori il presidente di AIN, Umberto Minopoli, si è più volte soffermato sulla necessità di riaprire la discussione sul nucleare senza tabù, alla luce degli sviluppi tecnologici e di politica energetica e climatica a livello globale. “Riaprire il dibattito – ha affermato Minopoli – non significa discutere di eventuali localizzazioni, ma creare le condizioni perché l’industria e la ricerca italiana siano pienamente inserite nella competizione internazionale per lo sviluppo dei reattori modulari e avanzati”. Minopoli ha affermato ancora che la dimensione globale del problema climatico richiede una soluzione globale e sforzi coerenti e coordinati a livello internazionale. Similmente a quanto fatto in passato per l’industria tecnologicamente avanzata  il settore nucleare dovrebbe essere dotato di strumenti legislativi e finanziari che possano mantenerlo competitivo in campo internazionale, al di là delle specifiche scelte di strategia energetica del Paese. Scarica il comunicato stampa in formato PDF Scarica le presentazioni dei relatori