Nucleare ed Idrogeno – a che punto siamo?
Nucleare ed Idrogeno – a che punto siamo?
La questione energetica mondiale, europea ed italiana deve indirizzarsi verso una vigorosa svolta innovativa per rispondere sia a quanto prevede l’European New Green Deal con cui, attraverso lo sviluppo del Programma europeo “Next Generation EU” (Recovery Plan), l’Europa potrebbe diventare il primo continente a Impatto Climatico Zero (ZCI) al Mondo entro il 2050.
Fra le novità c’è anche lo sviluppo della strategia europea dell’Idrogeno. l’Idrogeno infatti, gas nobile e prezioso ad alto contenuto energetico su cui si basa il nostro stesso metabolismo, può essere ottenuto con fonti sostenibili e che non generano CO2, per cui potrà aiutare a ridurre le emissioni di carbonio dell’economia UE nella lotta contro i cambiamenti climatici.
L’Energia nucleare è una delle fonti che darà un contributo sostanziale alla de-carbonizzazione innescando cambiamenti nei vari sistemi produttivi e garantendo una transizione ecologica ed economica che porterà l’Europa verso il raggiungimento della “neutralità climatica”.
I Reattori nucleari di IV generazione, Small Modular Reactor (SMR), sono tutti in fase di sviluppo attraverso una cooperazione internazionale di 14 Nazioni, inclusi Stati Uniti, con l’Italia che partecipa al Consorzio in quanto membro della Comunità europea dell’Energia atomica (Euratom).
Il Dipartimento USA di Energia (DOE) ed i suoi Laboratori nazionali stanno supportando la ricerca e lo sviluppo di un’ampia gamma di nuove Tecnologie avanzate per realizzare Reattori nucleari che rappresenteranno una svolta per l’Industria nucleare. Questi sistemi innovativi saranno più puliti, più sicuri e più efficienti rispetto alle generazioni precedenti.
Sono 3 i Progetti su cui si sta attualmente lavorando per soddisfare le prossime ed immediate esigenze energetiche del “Next Generation EU” (Recovery Plan) – European New Green Deal – sono:
- Reattore veloce raffreddato a Sodio
Il Reattore veloce raffreddato a Sodio, Sodium-cooled Fast Reactor (SFR), usa metallo liquido (sodio) come refrigerante invece dell’acqua che viene normalmente utilizzata nelle centrali elettriche commerciali. Ciò consente al liquido di raffreddamento di funzionare a temperature più elevate e pressioni molto minori rispetto ai reattori attuali migliorando sia l’efficienza che la sicurezza del sistema.
L’SFR utilizza lo spettro dei neutroni veloce che causano la fissione senza essere prima rallentati come nei reattori attuali. Ciò potrebbe consentire agli SFR di utilizzare sia materiale fissile che il combustibile esausto dagli attuali reattori per produrre energia elettrica. Gli SFR sono progettati per la gestione di rifiuti ad alto livello di radioattività e in particolare per la gestione del Plutonio e di altri attinidi presso l’Idaho National Laboratory, INL.
A tal proposito anche in Italia è stata costituita la Startup la “Newcleo”, startup con sedi in Gran Bretagna e Italia, fondata da Stefano Buono, CEO dell’Azienda, e la presenza del Chief Scientific Officer Luciano Cinotti ed Elisabeth Rizzotti in veste di COO e CEO per le attività di ricerca del Team a Torino.
L’innovativo Progetto è destinato a realizzare Reattori veloci raffreddati al Piombo (LFR) che miglioreranno la sicurezza a un costo competitivo e avranno la capacità di utilizzare i Rifiuti radioattivi già esistenti prodotti dalle Centrali nucleari tradizionali.
Per maggiori informazioni vedere il sito, https://www.newcleo.com/who-we-are/
- Reattore ad altissima temperatura
Il Reattore ad altissima temperatura, Very High Temperature Reactor (VHTR), viene raffreddato con l’afflusso di gas ed è progettato per funzionare a temperature elevate, producendo energia elettrica in modo estremamente efficiente. Il gas ad alta temperatura potrebbe anche essere utilizzato in processi ad alta intensità energetica che attualmente si basano sui combustibili fossili, come la produzione di Idrogeno, dissalazione, teleriscaldamento, raffinazione del petrolio e produzione di ammoniaca.
I Reattori ad altissima temperatura offrono notevoli caratteristiche di sicurezza e possono essere facili da costruire e convenienti da mantenere.
I VHTR offrono una vasta gamma di applicazioni per il calore di processo e una possibilità di produzione di energia elettrica ad alta efficienza, Idaho National Laboratory, INL.
- Reattore a sali fusi
I Reattori a sali fusi, Molten Salt Reactor (MSR), usano fluoro fuso o sali di cloruro come refrigerante. Gli MSR sono progettati per utilizzare meno combustibile e produrre rifiuti radioattivi di più breve durata rispetto ad altri tipi di reattori.
Gli MSR hanno il potenziale per cambiare in modo significativo la sicurezza e i costi della produzione di energia nucleare processando combustibile in tempo reale, rimuovendo prodotti di scarto e aggiungendo combustibile fresco senza lunghe interruzioni di rifornimento.
Il loro funzionamento può essere adattato per ottenere un’efficace fissione del plutonio e degli attinidi minori, cosa che potrebbe consentire agli MSR di consumare rifiuti nucleari prodotti da altri Reattori. Il sistema può essere utilizzato sia per la produzione di energia elettrica che di Idrogeno, Idaho National Laboratory, INL.
Tutti questi Small Modular Reactor (SMR) adesso possono essere utilizzati da subito e possono essere collocati in piccole aree o siti industriali dismessi con dimensioni circa 1/10 degli attuali impianti esistenti per generare grandi quantità di Energia elettrica necessaria per assicurare elettricità ed anche Idrogeno da utilizzare nei vari processi produttivi quali quelli industriali termochimici (in particolare nei settori “hard-to-abate” come cementifici ed acciaierie), per produrre combustibili di sintesi (benzine, gasoli e kerosene) consentendo così di non modificare le attuali tecnologie esistenti per la mobilità nei vari settori come auto, bus, treni, navi e aerei!
L’enorme quantità di Energia elettrica prodotta dalle mini-Centrali nucleari potrà alimentare quindi la produzione di Idrogeno, attraverso l’elettrolisi dell’acqua, da impiegare nei vari settori produttivi (industriali e civili) e nella mobilità senza svuotare le reti elettriche nazionali e mondiali.
Preparato da: Giovanni Pino
Aprile, 2022