Small Modular Reactor, la rivoluzione chiamata NuScale

Articolo a cura di Gian Marco VOLPONI

Le rinnovabili sono l’energia del futuro. La vera risposta al problema della dipendenza dai combustibili fossili per la produzione di elettricità, e non solo. 

Un nuovo tipo di reattore nucleare sta ricevendo, però, molta attenzione. Da alcuni è già considerato come la possibile chiave per un futuro a basso contenuto di carbonio. Parliamo degli Small Modular Reactor.

Small Modular Reactor

Gli Small Modular Reactor (SMR) sono reattori che uniscono dimensioni ridotte, potenza elettrica minore, ma modalità di esercizio e sviluppo modulari.

La World Nuclear Association definisce gli SMR come i reattori con una potenza elettrica inferiore ai 300 MW.

Dimensioni e potenza ridotte danno vantaggi anche sul fronte degli spazi richiesti agli impianti, dell’impatto sul territorio e per quanto riguarda la sicurezza.

Molti Small Modular Reactor fanno largo uso della sicurezza passiva. Essa sfrutta leggi fisiche per eliminare l’intervento dell’uomo e la necessità di pompe per garantire la sicurezza del reattore. In questo modo si evita la ripetizione di uno scenario come Fukushima, in cui lo tsunami ha messo fuori uso i generatori elettrici.

Uno dei progetti più interessanti in questo senso è NuScale.

NuScale, un nuovo tipo di Small Modular Reactor

Il NuScale è un reattore ad acqua leggera. Nello specifico un reattore ad acqua pressurizzata (PWR), capace di generare fino a 50 MWe netti.

Rispetto ai grandi impianti di potenza, il progetto NuScale prevede che nocciolo, pressurizzatore e generatori di vapore siano installati direttamente all’interno del vessel.

I reattori modulari consentono di installare più unità (moduli) nello stesso impianto in modo da poter regolare la potenza installata in base alle necessità. Nel caso del NuScale è possibile installare fino a 12 moduli che consentirebbero di produrre circa 600 MWe. Ogni modulo è alto circa 23 m, ha un diametro di 4,5 m. 

Questo tipo di Small Modular Reactor non necessita di spegnimento per ricaricare il combustibile esaurito. Le piccole dimensioni e l’elevato rapporto tra superficie e volume del nucleo consentono di asportare calore mediante circolazione naturale senza ricorrere all’intervento umano o all’utilizzo di pompe dedicate. Rendendolo intrinsecamente molto sicuro. 

I componenti possono essere assemblati in fabbriche prima di essere inviati al sito di costruzione riducendo i costi di sviluppo. Inoltre, i vessel e gli altri componenti di grandi dimensioni possono essere realizzati in impianti di medie dimensioni che sono  presenti in numero maggiore rispetto a quelli utilizzati per i reattori di grande taglia.

Vecchi problemi

Le incognite intorno a questi progetti però restano numerose. La minor potenza dell’impianto fa aumentare il costo per kilowatt-ora, almeno sulla carta. Ma l’uso più ampio di sistemi di sicurezza passivi potrebbe aiutare a mantenerli contenuti e competitivi.

Non viene risolto il problema delle scorie nucleari, forse il più delicato.

Insomma, solo il tempo ci dirà se gli Small Modular Reactor sono davvero la speranza per dare nuova vita al nucleare.