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4 Aprile 2022
15:29

I “micro reattori” sono il futuro dell’energia nucleare: cosa sono e come funzionano

Le centrali nucleari del futuro si baseranno su micro reattori chiamati “Small Modular Reactors” (SMR). Ecco cosa sono e quali sono i vantaggi.
A cura di Andrea Centini
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Credit: TerraPower
Credit: TerraPower

L'uso dei combustibili fossili è il principale motore dei cambiamenti climatici e se non vorremo essere travolti da conseguenze catastrofiche dovremo dir loro addio quanto prima. La transizione ecologica è dunque inevitabile – non a caso abbiamo anche un ministero ad hoc -, ma l'immediato passaggio alle fonti rinnovabili è impossibile per molteplici ragioni, dai costi per il radicale stravolgimento delle infrastrutture ai limiti (attuali) di alcune tecnologie. Per questa ragione si pensa che il nucleare di ultima generazione possa giocare un ruolo prezioso in questa fase di cambiamento; lo stesso ministro Cingolani aveva dichiarato alcuni mesi addietro che sarebbe stato “da folli” non tenere conto del nucleare, che fra l'altro è stato recentemente incluso dall'UE tra le fonti “verdi”, nonostante i diversi punti di vista al riguardo. Un ruolo prezioso in questo processo potrebbero giocarlo gli Small Modular Reactors (SMR), in italiano “Piccoli Reattori Nucleari”, che rappresentano un deciso passo in avanti tecnologico rispetto alle centrali nucleari tradizionali. Ecco di cosa si tratta.

A spiegare nel dettaglio cosa sono gli Small Modular Reactors vi è un approfondito articolo pubblicato dalla World Nuclear Association, oltre all'interessante documento “Is small really beautiful? The future role of small modular nuclear reactors (SMRs) in the military” del Centro di Eccellenza della sezione di Sicurezza Energetica della NATO. Come suggerisce il nome stesso, gli SMR sono reattori a fissione nucleare più piccoli di quelli tradizionali, con una potenza elettrica inferiore ai 300 MW, tra un terzo e un quarto di quanto produce un reattore tradizionale. Il principio di base è il medesimo: si fa decadere il nucleo di un atomo pesante – come ad esempio l'uranio – in nuclei più piccoli bombardandolo di neutroni, un processo (chiamato anche scissione nucleare) che libera enormi quantità di energia.

Grazie alle piccole dimensioni gli SMR possono essere costruiti non direttamente sul sito dove dovranno essere installati, alimentando una sorta di produzione “in serie”. Ciò permette di risparmiare su tre fronti differenti: i costi (esorbitanti per un reattore standard); i tempi tra il finanziamento e l'entrata in funzione; e lo spazio occupato sul terreno. La maggior parte degli SMR presenta inoltre dei sistemi di sicurezza passiva – senza intervento dell'uomo – che permettono di prevenire il raggiungimento della massa critica del materiale radioattivo in caso di malfunzionamento, come ad esempio una sorta di “tappo” in grado di far defluire il combustibile dal reattore. In parole semplici, sono più sicuri e hanno bisogno di meno manutenzione. Possono inoltre essere costruiti nel sottosuolo, in pozzi profondi decine di metri, riducendo i rischi di potenziali attacchi terroristici / militari, oltre al rilascio accidentale di radiazioni. I sistemi di raffreddamento si basano su metodi alternativi (ad esempio il sodio liquido delle centrali Natrium) e quindi possono lavorare a pressioni più basse rispetto alle centrali tradizionali, riducendo il rischio di incidenti.

Per quanto concerne i costi, si può far riferimento al Rolls-Royce SMR o UK SMR sviluppato dalla famosa casa automobilistica britannica di lusso; i reattori di questa serie avranno un costo finale stimato di 2,14 miliardi di Euro, decisamente meno rispetto ai 26,20 miliardi di Euro previsti per la centrale nucleare tradizionale Sizewell C da 3.300 MW in progettazione (dovrebbe essere costruita nel Suffolk). Va tenuto presente che l'SMR della Rolls-Royce è leggermente più grande e potente di un tipico SMR, dato che la potenza attesa è di 470 MW. Un altro vantaggio di questi “microreattori” risiede nella modularità indicata anche nel nome; il quantitativo di energia prodotto, se ritenuto non più sufficiente, può essere adeguato affiancando una ulteriore unità. I piccoli SMR potrebbero essere dislocati anche in regioni remote e fornire energia verde ad aree solitamente non raggiunte dalla rete nucleare tradizionale. Non c'è da stupirsi che molti Paesi (compresi Cina, Stati Uniti e Russia) sono particolarmente interessati a questi reattori di nuova generazione. Ad oggi ne è in funzione soltanto uno, il prototipo galleggiante Akademik Lomonosov di Pevek, nella Russia orientale. Recentemente l'azienda fondata da Bill Gates TerraPower ha annunciato che costruirà una centrale dimostrativa a Kemmerer.

Nonostante questo enorme interesse per gli SMR e i notevoli vantaggi che comportano, ci sono anche diverse problematiche di cui tenere conto. Una delle più significative è il trasporto in sicurezza dei reattori, dal luogo di fabbricazione a quello di installazione. Va inoltre considerato che tanti piccoli reattori possono favorire la proliferazione nucleare facendo gola a più Paesi, col rischio di alimentare gli armamenti atomici. Anche potenziali minacce terroristiche non sono da sottovalutare, a maggior ragione se si tiene conto che per la gestione di questi impianti c'è bisogno di molto meno personale.

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