Piccoli reattori modulari: innescano un grande cambiamento nell’energia nucleare

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  Preveggenza quantistica
• 31 Maggio 2024

Riepilogo approfondimenti

I piccoli reattori modulari (SMR) forniscono un’alternativa più piccola e più adattabile ai tradizionali reattori nucleari con la capacità di migliorare la sicurezza energetica e ridurre le emissioni di carbonio a livello globale. Il loro design consente l'assemblaggio in fabbrica e un facile trasporto ai siti di installazione, rendendoli ideali per località remote e contribuendo a progetti di costruzione più rapidi e meno costosi. Le caratteristiche di sicurezza di questa tecnologia, l’efficienza del carburante e il potenziale per l’elettrificazione rurale e l’alimentazione di emergenza segnano un cambiamento significativo nel modo in cui i paesi affrontano la generazione di energia pulita, l’adattamento normativo e la catena di approvvigionamento nucleare.

Contesto dei piccoli reattori modulari

A differenza delle loro controparti più grandi, gli SMR hanno una capacità di potenza fino a 300 megawatt di elettricità (MW(e)) per unità, circa un terzo della capacità di generazione dei reattori nucleari convenzionali. La loro progettazione consente di assemblare componenti e sistemi in una fabbrica e di trasportarli come un'unità nel luogo di installazione. Questa modularità e portabilità rendono gli SMR adattabili a luoghi inadatti a reattori più grandi, migliorandone la fattibilità e riducendo tempi e costi di costruzione.

Uno degli aspetti più interessanti degli SMR è il loro potenziale di fornire elettricità a basse emissioni di carbonio in aree con infrastrutture limitate o località remote. La loro potenza ridotta si adatta bene alle reti esistenti o ai luoghi off-grid, rendendoli particolarmente adatti per l’elettrificazione rurale e una fonte di energia affidabile in caso di emergenza. I microreattori, un sottoinsieme di SMR con una capacità di generazione di energia tipicamente fino a 10 MW(e), sono particolarmente adatti per piccole comunità o industrie remote.

Le caratteristiche di sicurezza e l'efficienza del carburante degli SMR li distinguono ulteriormente dai reattori tradizionali. I loro progetti spesso si basano maggiormente su sistemi di sicurezza passivi che non richiedono alcun intervento umano, riducendo al minimo il rischio di rilascio radioattivo in caso di incidente. Inoltre, gli SMR potrebbero richiedere rifornimenti meno frequenti, con alcuni progetti che funzionano fino a 30 anni senza nuovo carburante. 

Impatto dirompente

I paesi di tutto il mondo perseguono attivamente la tecnologia SMR per migliorare la propria sicurezza energetica, ridurre le emissioni di carbonio e promuovere la crescita economica. La Russia ha reso operativa la prima centrale nucleare galleggiante al mondo, dimostrando la versatilità degli SMR, mentre il Canada si concentra su sforzi collaborativi di ricerca e sviluppo per integrare gli SMR nella sua strategia di energia pulita. Negli Stati Uniti, il sostegno federale e i progressi normativi stanno facilitando progetti come la progettazione SMR di NuScale Power per diversificare le possibilità applicative come la generazione di energia e i processi industriali. Inoltre, Argentina, Cina, Corea del Sud e Regno Unito stanno esplorando la tecnologia SMR per soddisfare i propri obiettivi ambientali e il fabbisogno energetico. 

Gli organismi di regolamentazione devono adattare i quadri attuali per accogliere le caratteristiche uniche dei CGO, come la loro costruzione modulare e il potenziale di flessibilità di ubicazione. Questi quadri possono comportare lo sviluppo di nuovi standard di sicurezza, procedure di licenza e meccanismi di supervisione adattati alle caratteristiche specifiche dei CGO. Inoltre, la collaborazione internazionale in materia di ricerca, sviluppo e standardizzazione delle tecnologie SMR può accelerarne l’implementazione e l’integrazione nel sistema energetico globale.

Le aziende coinvolte nella catena di approvvigionamento nucleare potrebbero riscontrare una maggiore domanda di componenti modulari, che possono essere prodotti in modo più efficiente in fabbrica e quindi trasportati nei siti per l’assemblaggio. Questo approccio modulare può portare a tempi di costruzione più brevi e costi di capitale inferiori, rendendo i progetti di energia nucleare più attraenti dal punto di vista finanziario per gli investitori e le società di servizi pubblici. Inoltre, le industrie che richiedono una fonte affidabile di calore di processo, come gli impianti di desalinizzazione e la produzione chimica, potrebbero trarre vantaggio dall’uscita ad alta temperatura di specifici progetti SMR, aprendo nuove strade per l’efficienza industriale e la sostenibilità ambientale.

Implicazioni di piccoli reattori modulari

Implicazioni più ampie degli SMR possono includere: 

• Maggiore stabilità della rete nelle aree remote e rurali, riducendo la dipendenza dai generatori diesel e promuovendo l’equità energetica.
• Uno spostamento delle opportunità di lavoro verso la produzione ad alta tecnologia e le operazioni nucleari, che richiedono nuove competenze e programmi di formazione.
• Abbassamento delle barriere all’ingresso per i paesi che mirano ad adottare l’energia nucleare, democratizzando l’accesso alle tecnologie energetiche pulite.
• Maggiore opposizione locale ai progetti nucleari a causa di problemi di sicurezza e di gestione dei rifiuti, che richiedono il coinvolgimento della comunità e una comunicazione trasparente.
• Sistemi energetici più flessibili che possano facilmente integrare le fonti rinnovabili, portando a un’infrastruttura energetica più resiliente.
• I governi stanno rivedendo le politiche energetiche per incorporare strategie di implementazione dell’SMR, enfatizzando le fonti energetiche a basse emissioni di carbonio.
• Cambiamenti nei modelli di utilizzo del territorio, con gli SMR che richiedono meno spazio rispetto alle centrali elettriche tradizionali o ai grandi impianti rinnovabili.
• Nuovi modelli di finanziamento per progetti energetici, guidati dalla riduzione dei costi di capitale e dalla scalabilità dei SMR.
• Maggiore ricerca e sviluppo in tecnologie nucleari avanzate, stimolato dalle esperienze operative e dai dati raccolti dalle implementazioni SMR.

Domande da considerare

• In che modo i CGO potrebbero affrontare le preoccupazioni relative alla sicurezza e alla gestione dei rifiuti associate all’energia nucleare?
• Quale ruolo possono svolgere i singoli individui nel plasmare la politica e l’opinione pubblica sull’energia nucleare e sulla diffusione dell’SMR?