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Westinghouse e la sofferta rivoluzione dei mini reattori nucleari

Poco più di un anno fa, la Westinghouse Electric, storica azienda americana nel settore energetico, fece parlare di sé in seguito alla presentazione di una novità davvero rivoluzionaria: il reattore nucleare modulare di piccole dimensioni AP300. Questo mini reattore prometteva di fornire energia pulita a piccole città, offrendo una potenza di circa 300 MW elettrici, sufficiente per alimentare fino a 300.000 abitazioni. Con un costo stimato di “solo” 1 miliardo di dollari, il reattore, sempre previa approvazione della Nuclear Regulatory Commission (NRC), sarebbe potuto essere commercializzato negli Stati Uniti entro il 2027.

Brevemente…

Secondo Rita Baranwal, responsabile della tecnologia di Westinghouse, l’AP300, una versione ridotta del reattore AP1000, già operativo in Cina e in fase di costruzione in Georgia, USA, presenta caratteristiche decisamente rivoluzionarie: una tecnologia semplice e consolidata, senza l’uso di combustibili speciali o liquidi metallici (caratteristiche che lo rendono interessante per una rapida implementazione) e un sistema di raffreddamento passivo, che non necessita di energia elettrica per funzionare. Infatti, in caso di spegnimento del reattore, una vasca d’acqua sopra di esso si apre, raffreddando le barre di combustibile. Questo ciclo di raffreddamento dura circa tre giorni, periodo che non richiede interventi umani o alimentazione esterna, offrendo così un’ulteriore garanzia di sicurezza. L’AP300, inoltre, può sfruttare le infrastrutture esistenti delle centrali a carbone, riducendo la necessità di costruire nuove linee di trasmissione e contribuendo a una transizione energetica più sostenibile.

Oltretutto, l’amministrazione Biden negli USA e la Comunità Europea (quest’ultima il 6 luglio del 2022) erano riusciti a far includere nella tassonomia delle energie green gas e nucleare, anche se con forti opposizioni sia in ambiente scientifico che politico.

Cambiamenti inesorabili

Il Carbon Free Power Project, precursore di questa tecnologia, si pose, addirittura, l’ambizioso piano di creare un complesso di sei reattori presso l’Idaho National Laboratory. Ma i cambiamenti nel settore tecnologico e negli orientamenti politici nel panorama energetico sono davvero rapidi e difficili da prevedere. Così, in breve tempo, per gli investitori, grazie ad un rapido e costante abbassamento dei costi e a un impatto ambientale minore, si rivelarono decisamente più competitivi e allettanti il solare, l’eolico e l’idroelettrico rinnovabile, a fronte invece di altrettanto costanti rialzi nei costi di realizzazione per un solo SMR (Small Modular Reactors). La NuScale Power corporation, unica società autorizzata alla realizzazione di un mini reattore modulare, mollò la presa e il Carbon Free Power Project accantonato.

…ma non finisce qui.

Ma la Westinghouse punta ad un solo obiettivo: la leadership nella produzione energetica da fonti non convenzionali…così non si ferma. Ha,infatti, recentemente lanciato il progetto eVinci, un mini reattore nucleare portatile che potrebbe rivoluzionare il modo in cui l’energia atomica (il combustibile in particolare) viene utilizzata. eVinci si presenta come una soluzione compatta, sicura, ricaricabile e ideata per funzionare in modo semplice e flessibile. Si tratta di un reattore progettato per operare per otto anni con un singolo carico di combustibile. Quando il combustibile si esaurisce, l’intero reattore può essere spedito in fabbrica per essere ricaricato o sostituito…come avviene per una bombola del gas.

La tecnologia di eVinci: ispirata direttamente dallo spazio.

Nonostante le sue dimensioni ridotte, con un diametro inferiore ai tre metri, eVinci è in grado di generare fino a 5 megawatt di elettricità, sufficienti per alimentare migliaia di abitazioni. La tecnologia si ispira ai reattori nucleari utilizzati nello spazio, dove il design semplice e robusto è cruciale. Una delle innovazioni chiave è l’assenza di parti mobili (come pompe o valvole) durante il funzionamento normale, rendendo il reattore più sicuro e meno soggetto a guasti meccanici.

Altro aspetto fondamentale sta nella composizione del combustibile utilizzato: il TRISO (TRi-structural ISOtropic). Composto da minuscole sfere di uranio racchiuse in strati protettivi di carbonio e ceramica, il TRISO si è dimostrato estremamente resistente al calore e alla corrosione, aumentando ulteriormente la sicurezza del reattore. Inoltre funge anche da componente nel sistema di sicurezza. Infatti, il TRISO è stato creato perché la reazione nucleare indotta sia limitata all’origine, in modo da non perderne mai il controllo. Per assorbire il calore del nucleo, il sistema di raffreddamento di eVinci non utilizza acqua o altri liquidi, bensì un monolite di acciaio solido. Il calore così assorbito viene poi trasportato passivamente attraverso tubi di metallo alcalino che, grazie ai cambiamenti di fase, raffreddano il reattore e generano elettricità. In caso di emergenza, inoltre, un sistema automatico ad attuazione passiva spegne il reattore prevenendo incidenti.

Un’energia sicura e versatile ma non priva di sfide

Le dimensioni compatte e la portabilità rendono eVinci ideale per le più svariate applicazioni: dalla generazione di energia in aree remote, all’alimentazione di impianti industriali, grandi centri dati, complessi minerari e, chiaramente, svariate tipologie di siti militari. Westinghouse ha già presentato un Rapporto Preliminare di Progettazione della Sicurezza (PSDR) al National Reactor Innovation Center (NRIC) del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, segnando un importante passo verso la commercializzazione del mini reattore. Secondo Jon Ball, presidente di eVinci Technologies, l’obiettivo è avere più microreattori in funzione entro la fine del decennio.

Ma, nonostante premesse e promesse, ci sono ancora molte questioni aperte (e già conosciute) riguardo al futuro di eVinci (e dell’energia nucleare in generale): la gestione del combustibile TRISO-HALEU esausto, per il quale non esiste ancora un piano di riprocessamento commercialmente attuabile, gli ancora “nebulosi” costi effettivi di progettazione, produzione e manutenzione, la reazione del pubblico all’idea di avere mini reattori nucleari più vicini alle aree abitate, visto che, inoltre, un impianto eVinci richiederebbe “solo” circa 8000 metri quadrati di spazio e infine quei recenti fallimenti che non incoraggiano certo gli investitori.

Il futuro dell’energia nucleare: più ombre che luci?

È davvero difficile prevedere se e quando queste innovazioni diventeranno una “normale quotidianità”.

Secondo Jim Green, attivista della Friends of the Earth Australia e membro del Nuclear Consulting Group, in un articolo intitolato “Small modular reactors: a history of failure”, pubblicato su Climate & Capital Media il 24 gennaio scorso, si dice convinto che alla fine tutto questo “hype” verso la tecnologia SMR finirà in un nulla di fatto.

“Negli ultimi anni i piccoli reattori modulari (SMR) sono stati oggetto di un clamore infinito, ma in realtà non sono mai stati costruiti, non ne vengono costruiti ora e con ogni probabilità non ne saranno mai costruiti a causa dei costi proibitivi.” Infatti, sempre secondo Green, tutto questo entusiasmo verso i piccoli reattori modulari non è altro che la conseguenza del totale fallimento derivante dai reattori convenzionali con i loro costosissimi cantieri infiniti. Sempre Green conclude: “Decine di progetti SMR vengono promossi in tutto il mondo, per lo più da start-up con nient’altro che una presentazione Powerpoint. Pochissimi raggiungeranno la fase di costruzione…”.

 Ma l’attrattiva verso un futuro energetico potenzialmente più sostenibile e sicuro resta. A patto che, prima di tutto, vengano il rispetto ambientale (e quindi delle popolazioni) con attente valutazioni preventive prima e accurati monitoraggi poi, ridurre al minimo i rischi sia in ambito tecnologico che procedurale e, se necessario, disporre di efficaci e tempestivi protocolli d’intervento e contenimento e, infine, che vi sia un reale vantaggio per la comunità.

Tutto questo, come già detto, prima di tutto…soprattutto prima di ogni forma di interesse personale.

By O.D.B.

Fonti:

Link

https://westinghousenuclear.com/data-sheet-library/evinci-microreactor-the-next-generation-nuclear-research-reactor

https://info.westinghousenuclear.com/news/westinghouse-launches-ap300-smrhttps://www.energy.gov/ne/articles/westinghouse-completes-study-first-evinci-microreactor-experiment

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