Per centrare i propri obiettivi di decarbonizzazione, l’Unione Europea punta anche sui mini reattori nucleari (SMR)1: tecnologie ancora in fase di sviluppo che, sulla carta, risulterebbero più pratiche e sicure rispetto alle centrali tradizionali. Anche l’Italia ha un ruolo. E le big tech, come Google, iniziano a investirci per alimentare i propri data center.
Cosa sono e come funzionano i mini reattori nucleari (SMR)
I mini reattori nucleari modulari sono reattori nucleari di nuova generazione caratterizzati da dimensioni ridotte. Le loro caratteristiche distintive sono:
- Capacità ridotta: Hanno una potenza elettrica generalmente compresa tra 10 e 300 megawatt (MWe), molto meno dunque delle centrali di quarta generazione che raggiungono i 1.500 MWe.
- Modularità: Vengono prodotti in serie e assemblati in fabbrica, per poi trasportarli al sito di utilizzo. Un processo che riduce i tempi e i costi rispetto alla costruzione di un reattore tradizionale.
Esattamente come gli altri reattori, anch’essi si basano sulla fissione nucleare, cioè il processo in cui un nucleo atomico pesante (come uranio-238) si scinde rilasciando una grande quantità di energia. Non hanno quindi nulla a che vedere con la fusione, cioè l’unione di due nuclei atomici leggeri; una reazione che esiste in natura, ma che l’uomo non è ancora stato in grado di riprodurre su scala commerciale.
I pro e i contro degli SMR
Di seguito vengono illustrati i principali vantaggi dei mini reattori nucleari (SMR):
- La praticità nella fabbricazione e nell’installazione è il principale punto di forza dei micro reattori nucleari. La possibilità di produrli e assemblarli in fabbrica fa sì che possano essere installati anche in zone remote, in cantieri molto più snelli e meno complessi rispetto a quelli tradizionali4.
- Se si rende necessario aumentare la capacità energetica, basta aggiungere più unità4.
- Il combustibile, inoltre, va sostituito in un intervallo tra i 5 e i 30 anni5.
Tra le criticità invece c’è chi sostiene2 che questo entusiasmo nei confronti dei mini reattori sia destinato a scontrarsi con una serie di ostacoli forse insormontabili.
- Primo fra tutti quello dei costi che, finora, si sarebbero rivelati talmente elevati da rendere antieconomici i vari progetti avviati (e poi falliti) nel corso degli ultimi decenni6.
- Alcuni studi, condotti da Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS), sostengono inoltre che, a parità di energia prodotta, i reattori modulari generino molte più scorie radioattive, aprendo dunque il grande e delicato tema della loro gestione7.
Quanti sono i mini reattori nucleari in funzione e dove
Va detto, però, che la tecnologia SMR esiste ancora più sulla carta che nella pratica. In tutto il mondo le unità in funzione sono solo quattro, due in Russia e due in Cina. Molti altri progetti sono ancora in fase di studio e sviluppo, anche con l’interessamento di grandi aziende. Trattandosi di tecnologie sperimentali, tuttavia, gli interrogativi ancora aperti sono tanti e rilevanti.
In Francia, Paese che da sempre fa perno sul nucleare per il proprio mix energetico, l’utility statale EDF aveva l’intenzione di sviluppare una tecnologia proprietaria per i mini reattori, per poter realizzare il primo entro il 2030. Durante l’estate, però, ha accantonato il progetto: o meglio, continuerà a portarli avanti ma affidandosi alle opzioni già disponibili sul mercato8.
Stando alle indiscrezioni raccolte da Reuters9, i possibili acquirenti avrebbero espresso dubbi sulla fattibilità in termini di tempi e costi.
L’alleanza industriale europea per i mini reattori nucleari (SMR)
Le istituzioni europee sono intenzionate a scommettere su questa tecnologia. Lo dimostra il lancio dell’alleanza industriale europea per i mini reattori nucleari10, annunciato dalla Commissione a febbraio 2024, contestualmente alla raccomandazione di fissare un target di riduzione delle emissioni nette del 90% entro il 2040 rispetto ai livelli del 1990 (che sarà oggetto di una proposta legislativa da concordare con l’Europarlamento e gli Stati membri)11.
L’alleanza nasce per facilitare e accelerare lo sviluppo, i test e l’implementazione dei primi SMR in Europa nei primi anni del prossimo decennio. Formulerà quindi un piano strategico volto a identificare le tecnologie migliori, rafforzare la filiera produttiva necessaria per svilupparle, agevolare i finanziamenti, intercettare i potenziali clienti industriali (tra cui le aziende che hanno i maggiori consumi di energia), scovare le opportunità in termini di ricerca e sviluppo, mettere in contatto chi gestisce i progetti con gli enti di regolamentazione, dialogare con la società civile e le organizzazioni non governative.
In primavera anche il governo italiano è entrato a far parte della coalizione, attraverso il ministero dell’Ambiente e della sicurezza energetica12. Nella lista degli iscritti (aggiornata a fine maggio 2024) si leggono anche i nomi di Enel, Eni, Ansaldo Nucleare, Edison, Sogin e non solo. Una compagine che, in termini di partecipazione, è seconda solo a quella francese.
L’Italia e i mini reattori nucleari (SMR): il ruolo di Newcleo
Tra i nomi italiani che più si stanno facendo notare in ambito internazionale c’è quello di Newcleo, startup che si occupa di nucleare di quarta generazione. Il fondatore è Stefano Buono, imprenditore ma anche scienziato (era allievo del premio Nobel Carlo Rubbia), reduce dalla fortunata esperienza di Advanced Accelerator Applications (AAA), società radio-farmaceutica venduta nel 2018 a Novartis13.
Richiamato a Torino da Francesco Profumo con il compito di sviluppare un polo di innovazione, Buono nel 2021 fonda Newcleo. L’idea è quella di sviluppare reattori ultra-compatti da 200 MWe, meno costosi rispetto a quelli tradizionali e che, a regime, potranno essere fabbricati nell’arco di tre anni14.
Caratteristiche principali dei reattori Newcleo
- Useranno come combustibile la miscela Mox (combustibile ossido misto), costituita da un mix di scorie degli altri impianti. In pratica, riutilizzeranno l’uranio invece di estrarne di nuovo.
- Offriranno garanzie anche in termini di sicurezza, attraverso un sistema di raffreddamento a piombo (e non ad acqua) e il rilascio di scorie che saranno radioattive “solo” per 250 anni.
- La tabella di marcia prevede la produzione del primo reattore nel 2030 e la commercializzazione due anni dopo15.
Nell’arco di tre anni, la società raccoglie più di mezzo miliardo di investimenti e, da parte sua, acquisisce varie imprese più piccole che si occupano di materiali e componentistica per gli impianti nucleari. La società è stata fondata in Inghilterra ma conta sei sedi del nostro Paese, dove lavora circa la metà degli oltre 800 dipendenti, incluso il 70% degli ingegneri. Anche i capitali raccolti sono per la stragrande maggioranza italiani. La capogruppo, però, ha da poco spostato la sede da Londra a Parigi, sia per poter accedere alle sovvenzioni che hanno come condizione la sede nell’Unione Europea, sia per partecipare al poderoso piano di sviluppo del nucleare voluto dall’esecutivo transalpino16.
Google e le big tech ricorrono al nucleare per alimentare l’AI
Il crescente consumo di energia legato all’intelligenza artificiale sta spingendo aziende come Google a ricorrere al nucleare.
Alphabet, il gruppo che controlla Google, ha siglato un accordo con Kairos Power per l'acquisto di energia prodotta da piccoli reattori modulari (SMR), con l'obiettivo di soddisfare la domanda di elettricità dell’intelligenza artificiale. Il primo reattore dovrebbe essere operativo entro il 2030, seguito da ulteriori installazioni entro il 2035.
Google prevede di acquistare 500 megawatt da sei o sette reattori, una quantità inferiore a quella dei reattori nucleari attuali.
Anche altre grandi aziende tecnologiche, come Amazon e Microsoft, hanno stretto accordi simili con società energetiche nucleari. Il consumo energetico dei data center negli Stati Uniti potrebbe triplicare entro il 2030, richiedendo 47 gigawatt di nuova capacità17.
Il nucleare, insieme a gas naturale, energia eolica e solare, potrebbe giocare un ruolo cruciale in questa transizione energetica.
Incentivi e finanziamenti del DOE per gli SMR negli Stati Uniti
Inoltre, a fine ottobre, il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) ha lanciato un bando per il finanziamento fino a 900 milioni di dollari a supporto delle tecnologie dei piccoli reattori modulari (SMR) di terza generazione avanzata (Gen III+)18.
Secondo il DOE, questi nuovi finanziamenti mirano a stimolare la diffusione delle tecnologie avanzate per reattori in tutto il Paese e incoraggiare progetti successivi per sostenere gli obiettivi climatici degli Stati Uniti, che, per rispondere alla crescente domanda di energia pulita e accessibile, avranno bisogno di un'ulteriore capacità di generazione di energia senza emissioni di carbonio stimata tra i 700 e 900 GW per raggiungere le emissioni nette zero entro il 205019.
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