Nucleare in Italia: l’interesse e gli investimenti ci sono, ma i dubbi non mancano

Sul nucleare in Italia il Governo ci crede, convinto delle opportunità offerte dagli ambiti più avanzati, in particolare dagli small modular reactor (SMR), i mini reattori nucleari modulari. Lo scorso novembre il Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza energetica ha dato il via libera a uno stanziamento di 502 milioni di euro per promuovere attività di ricerca e sviluppo di “tecnologie energetiche innovative a zero emissioni di carbonio” per i prossimi tre anni.

L’interesse posto dal nostro Paese è indice di una generale attenzione sull’energia dall’atomo che si sta facendo sempre più strada. Alla COP28 più di 20 Paesi di quattro continenti hanno avanzato una dichiarazione per triplicare la capacità di energia nucleare entro il 2050, riconoscendo il ruolo chiave dell’energia nucleare nel raggiungimento degli obiettivi “net zero”.

La stessa International Energy Agency ha più volte rilevato l’importanza del nucleare per raggiungere gli obiettivi del percorso zero emissioni nette entro il 2050. A proposito degli small modular reactor sostiene che “metà delle riduzioni delle emissioni entro la metà del secolo proverranno da tecnologie che non sono ancora commercialmente valide. Ciò include i mini reattori modulari”.

Pochi giorni fa il direttore esecutivo IEA Fatih Birol è tornato sull’argomento nucleare, affermando che l’industria nucleare globale “è nel pieno di una rinascita, ma deve ancora affrontare sfide finanziarie e necessita del sostegno del governo per i progetti”.

Ha auspicato che l’investimento sia facilitato anche dalle banche multilaterali di sviluppo. E ha aggiunto: “non so perché le banche multilaterali di sviluppo finora non hanno mostrato abbastanza interesse per gli investimenti nucleari, soprattutto per quanto riguarda gli SMR”.

Tuttavia i dubbi – specificati con studi scientifici e analisi dettagliate – su questa tecnologia non mancano sia sui costi sia sulla capacità di generare più rifiuti radioattivi rispetto alle centrali nucleari convenzionali.

Small modular reactor: cosa sono e come funzionano

Gli small modular reactor sono reattori nucleari avanzati che hanno una capacità di potenza fino a 300 MW(e) per unità, ovvero circa un terzo della capacità di generazione dei tradizionali reattori nucleari, spiega la International Atomic Energy Agency (IAEA).

Gli SMR “possono produrre una grande quantità di elettricità a basse emissioni di carbonio” e sono caratterizzati da caratteristiche quali: dimensioni compatte, decisamente più ridotte rispetto a un reattore nucleare convenzionale; modularità, caratteristica che consente di assemblare sistemi e componenti in fabbrica e di trasportarli come un’unità in un luogo per l’installazione.

Buona parte dei vantaggi riguardanti i reattori nucleari modulari sono legati proprio alle loro caratteristiche dimensionali. Il fatto di essere decisamente più piccoli rispetto a una tecnologia tradizionale permette di installarli “in luoghi non adatti a centrali nucleari più grandi”, specifica la IAEA. Le unità prefabbricate possono essere prodotte e poi spedite e installate in loco, rendendole più convenienti da costruire rispetto ai grandi reattori.

L’estrema necessità di energia da produrre negli anni, unita alla urgenza di puntare su modelli energetici a emissioni quanto più ridotte ha ridestato l’interesse verso il nucleare, in Italia e non solo, in particolare verso gli smart modular reactor.

In Russia, ad aprile, l’ente regolatore nucleare ha dato l’autorizzazione a costruire il primo SMR terrestre del paese, nel nord artico del Paese che nel 2022 ha avviato il primo prototipo funzionante al mondo: la centrale nucleare galleggiante Akademik Lomonosov.

In questi ultimi anni sono stati fatti progressi sul processo di sviluppo degli SMR tanto che oggi esistono più di 80 progetti SMR in fase di sviluppo e implementazione in diverse fasi in 18 Stati membri, secondo la stessa Agenzia internazionale atomica.

L’interesse generato sull’argomento ha spinto anche investimenti da parte di attori privati. Non ci sono solo fondi di investimento, ma anche società di altri settori che finanziano la loro crescita: uno dei più recenti è il caso della startup Oklo, guidata dal numero uno di OpenAI, Sam Altman, che sta lavorando allo sviluppo di piccoli reattori a fissione nucleare. Essa si è da poco quotata in borsa con una valutazione di 850 milioni di dollari.

Nucleare in Italia: si punta sulla ricerca sui piccoli reattori modulari

Fin da subito è stato evidente l’interesse posto sull’attività riguardante il nucleare in Italia: sul totale, 135 milioni sono stati dedicati al settore nucleare.

Scrive il MASE che tale stanziamento prevede

“la realizzazione di attività di ricerca e sperimentazione sui piccoli reattori modulari di terza e quarta generazione nel breve-medio periodo e sulle tecnologie di fusione per il lungo periodo. In questo ambito una quota delle risorse sarà utilizzata specificatamente per attività di formazione, con l’obiettivo di rafforzare le competenze professionali, tecniche e specialistiche in questo settore”.

Perché si è deciso di puntare sul nucleare, malgrado un referendum abrogativo che nel 1987 ha di fatto chiuso le porte all’atomo? I motivi possono essere collegati al fatto che anche l’Europa punta sul nucleare. A novembre, in occasione del Forum europeo sull’energia nucleare, il commissario UE per l’Energia Kadri Simson ha preso parte a incontri con l’industria nucleare europea, i regolatori della sicurezza nucleare e gli Stati membri dell’Alleanza nucleare per discutere della possibilità di creare un’alleanza industriale sugli small modular reactor e sui potenziali benefici.

Quella nucleare è oggi la seconda fonte energetica a basse emissioni dopo quella idroelettrica. Si contano impianti nucleari in 32 paesi. È una forma di energia che però sconta impianti datati: circa il 63% dell’attuale capacità di generazione nucleare proviene da impianti che hanno più di 30 anni, poiché molti sono stati costruiti all’indomani della crisi petrolifera degli anni Settanta del XX secolo.

L’Agenzia internazionale dell’Energia ha accennato alla sua importanza e proprio di recente ha affermato che: “Costruire sistemi energetici sostenibili e puliti sarà più difficile, più rischioso e più costoso senza il nucleare”.

Il Governo italiano ha da subito puntato sull’energia atomica. Lo scorso settembre il Ministero dell’ambiente ha tenuto la prima riunione della Piattaforma Nazionale per un Nucleare Sostenibile. All’incontro hanno partecipato i “principali Enti pubblici di ricerca, di esponenti del mondo delle Università, di associazioni scientifiche, di soggetti pubblici operanti nel settore della sicurezza nucleare e del decommissioning, nonché di imprese che hanno già in essere programmi di investimento nel settore nucleare, nella produzione di componenti e impianti e nelle applicazioni mediche nel settore nucleare”, ricorda lo stesso MASE.

A livello industriale il fermento è tangibile. Poche settimane fa Ansaldo Nucleare, Enea, Raten, Sck Cen and Westinghouse hanno siglato un memorandum of understanding per dare una spinta decisiva all’implementazione degli Small Modular Reactor, collaborando per sviluppare la tecnologia dei metalli liquidi pesanti insieme per la realizzazione di SMR.

I dubbi sui mini reattori nucleari modulari: costi e scorie radioattive

La politica nucleare dell’Italia segue la tendenza che si respira in Europa e anche in svariati Paesi nel mondo, convinti che la strada – specie quella sui SMR – possa garantire vantaggi concreti.

Ma siamo davvero sicuri che possa essere così? Qualche dubbio sorge, leggendo i risultati di uno studio condotto da un team di scienziati della Stanford University e dell’Università della British Columbia pubblicato sulla rivista scientifica Pnas. Lo studio è focalizzato sulla produzione di rifiuti radioattivi generata dai piccoli reattori nucleari modulari.

Si legge è che:

“la maggior parte dei progetti di reattori modulari di piccole dimensioni aumenterà il volume dei rifiuti nucleari che necessitano di gestione e smaltimento, di fattori da 2 a 30 per i reattori nel nostro caso di studio. Questi risultati sono in netto contrasto con i benefici in termini di riduzione dei costi e dei rifiuti che i sostenitori hanno affermato per le tecnologie nucleari avanzate”.

In pratica, quanto emerge dalla ricerca è che i piccoli reattori modulari, “a lungo pubblicizzati come il futuro dell’energia nucleare”, genereranno in realtà più rifiuti radioattivi rispetto alle centrali nucleari convenzionali.

A proposito dei costi, anche in questo caso si sollevano dubbi sulla fattibilità: Lazard, una società di consulenza finanziaria di Wall Street, stima che il costo dell’energia solare ed eolica su scala industriale sia di circa 40 dollari/MWh. La cifra corrispondente per il nucleare è quattro volte più alta, circa 160 dollari per MWh. È una differenza più che sufficiente per utilizzare tecnologie complementari che passano da fotovoltaico ed eolico combinati con sistemi di energy storage.

Il problema dei costi è anche legato al loro aumento sensibile.

L’esempio concreto lo offre NuScale Power, società specializzata in SMR. A novembre ha annunciato di aver abbandonato i piani per costruire un “progetto di energia senza emissioni di carbonio” promesso da tempo in Idaho. Va ricordato che nel 2020, il Dipartimento dell’Energia ha approvato 1,35 miliardi di dollari in 10 anni per l’impianto, noto come Carbon Free Power Project, soggetto a stanziamenti del Congresso. Dal 2014, il dipartimento ha fornito a NuScale e ad altri circa 600 milioni di dollari per sostenere la commercializzazione delle tecnologie dei piccoli reattori.

C’è poi un altro elemento sfidante: pensiamo agli obiettivi fissati dalla IEA per raggiungere l’obiettivo net zero emission entro il 2050: esso richiede il raddoppio del tasso annuo di aggiunta di capacità nucleare. Come ha evidenziato la società di consulenza Gis, tale aumento “sarà quasi impossibile da raggiungere”. Non solo ci vogliono in media otto anni per costruire una centrale nucleare, ma, cosa ancora più importante, il tempo che intercorre tra la decisione e la messa in servizio può variare tra 10 e 19 anni, secondo l’IPCC. A ciò si aggiungono i principali ostacoli commerciali, in primo luogo gli ingenti costi di capitale iniziali, soprattutto se paragonati ad altri tipi di centrali elettriche come il carbone o il gas naturale. La stessa Gis evidenzia che “gli impianti nucleari registrano il maggior numero e la maggiore frequenza di superamento dei costi tra i vari progetti di generazione di elettricità”.

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