Ottobre 21, 2021

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Quale futuro industriale per i reattori di piccole e medie dimensioni, questi “piccoli” reattori nucleari elogiati da Emmanuel Macron?

Piccolo ma potente. Emmanuel Macron ha annunciato lo sblocco di 1 miliardo di euro per reattori nucleari e “piccoli reattori” (SMR, o “piccoli reattori modulari”, in francese), martedì 12 ottobre, nell’ambito del piano di rilancio della Francia 2030 nel contesto della tensione energetica, e di fronte all’emergenza climatica è in corso uno studio Il percorso verso questi piccoli reattori in giro per il mondo. I suoi promotori ne elogiano la flessibilità e il basso costo rispetto agli impianti tradizionali.

Gli SMR sono reattori pressurizzati, la cui potenza è generalmente compresa tra 50 e 500 megawatt (MW), come spiega CEA, “Rispetto ai 900-1.450 megawatt di reattori dell’attuale flotta nucleare francese”. Hanno inoltre il vantaggio di essere prodotti in fabbrica, come dei kit, per essere trasportati e assemblati nel sito finale. Possono quindi consentire in un certo numero di casi di sostituire i combustibili fossili, partecipando così alla lotta alle emissioni di anidride carbonica.

In Francia, EDF ha pilotato il progetto Nuward dal 2014 (“NUclear forWARD” o “Advance Nuclear Energy”), che riunisce la Commissione francese per l’energia atomica (CEA), TechnicAtome e il produttore militare Naval Group. Queste ultime due società hanno una buona esperienza in questo campo, in quanto una ventina di piccoli reattori sono già stati progettati per soddisfare le esigenze delle navi a propulsione nucleare della Marina francese.

Questo SMR ad acqua pressurizzata (PWR) funziona anche su reattori modello flotta civile. Il nucleo è fatto di materiale fissile [de l’uranium faiblement enrichi] che rilascia energia sotto forma di calore, spiega a franceinfo Benoit Desforges, direttore dello sviluppo e della strategia di TechnicAtome. La temperatura del primo circuito di acqua sale e si trasforma in vapore in un secondo circuito, “cosa fa girare una turbina e aziona un motore elettromagnetico” che genera corrente.

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La tecnologia è sotto controllo, ma con questi reattori si tratta di miniaturizzare quasi tutti i componenti. Il nostro progetto Nuward Fornisce due reattori con una capacità di 170 MW per impianto, ed è alloggiato in un contenitore metallico alto 16 metri., continua Benoit Desforges, contro un container alto 60 metri di un reattore convenzionale. Secondo il dirigente di TechnicAtome, il futuro dell’SMR “Made in France” sarà il migliore dei reattori. “Attualmente, la tecnologia simile più avanzata sta operando su reattori da 60 MW in contenitori con un diametro di 23 metri”Sostiene anche senza nominare il concorrente americano NuScale.

Tuttavia, quest’ultimo ha un vantaggio, poiché il suo reattore ad acqua pressurizzata è già sottoposto a procedure di certificazione negli Stati Uniti e in Canada. Ci sono molti altri paesi in gara, che a volte utilizzano altre tecnologie (sale fuso, raffreddamento a piombo…). A metà luglio Pechino ha annunciato l’inizio di un SMR sull’isola di Hainan, il cui obiettivo, a lungo termine, è fornire 526.000 case. Ma l’unica fabbrica SMR che opera oggi èAccademico LomonosovÈ stato commissionato dall’agenzia nucleare russa Rosatom nel maggio 2020. Questo complesso è dotato di due reattori da 35 megawatt che riforniscono Pevek, una città isolata nella Siberia orientale.

L'agenzia nucleare di Rosatom ha schierato una chiatta galleggiante dotata di due piccoli, piccoli veicoli, "Accademico Lomonosov".  (Rosatom via AFP)

Circa 70 progetti allo studio in tutto il mondo, L’Agenzia internazionale per l’energia atomica calcola (AIEA). In Francia non ha ancora visto la luce. Più di 200 persone lavorano su Project Nuward. “Alcuni dei componenti innovativi sono stati sottoposti a test preliminari”, Determina Benoit Desforges. Ma dobbiamo ancora aspettare prima di progettare il primo prototipo completo del reattore. Vuole Emmanuel Macron “Per far emergere reattori nucleari innovativi su piccola scala in Francia entro il 2030 con una migliore gestione dei rifiuti”. Una previsione piuttosto ottimistica, secondo gli specialisti.

Vari concetti di SMR sono allo studio in tutto il mondo.  (Agenzia Internazionale per l'Energia Atomica)

È possibile mantenere questa tempistica? “Le competenze acquisite dal programma nucleare e dai reattori sottomarini nucleari mostrano che il concetto può diventare realtà”., spiega a franceinfo Michaël Mangeon, specialista in storia dell’energia nucleare e ricercatore associato presso il Laboratorio per l’ambiente, la città e la società di Lione. Mais “Dobbiamo ancora trovare un mercato”.

La rete è fondamentalmente [électrique] L’europeo non ha bisogno di piccoli reattori perché Può assorbire senza problemi la produzione di 1.000 megawatt di centrali elettriche”, spiega a franceinfo Joël Guidez, esperto del CEA. Questa tecnologia è principalmente di interesse per l’esportazione”. Piccoli reattori posizionati da soli In segmenti di mercato non adatti a reattori di grandi dimensioniEDF è già sottolineato in una presentazione nel 2015 (in un file PDF). ha sollevato il gruppo La situazione di paesi o regioni con reti elettriche deboli o isolate”.

Questa tecnologia è importante anche per i paesi che fanno molto affidamento sui combustibili fossili. A settembre, il CEO di EDF Jan Bernard Levy ha ampliato la sua collaborazione con la società ceca CEZ, per discutere di SMR. La Repubblica Ceca, terzo consumatore europeo di carbone dopo Germania e Polonia, vuole ridurre le emissioni di carbonio e possiede già sei reattori nucleari.

Storicamente, l’energia nucleare francese è stata inizialmente progettata per fornire elettricità alla Francia, prima di essere esportata. Con SMR, è vero il contrario. “Questa tecnologia è principalmente orientata al mercato internazionale, al fine di consentire al maggior numero possibile di nostri clienti di decarbonizzare”.Renaud Crassous, project manager SMR presso EDF, spiega a franceinfo. Sostiene che il potenziale è reale nei prossimi anni perché “Oggi ci sono 3000 diapositive [des unités de production] di carbone nei paesi che hanno optato per il nucleare”.

Tuttavia, in questa fase, non esiste una fabbrica al mondo in grado di produrre queste unità in linea. “Le economie di scala ottenute dalla produzione di massa di queste unità non si realizzeranno finché non raggiungeranno un certo numero” reattori, riconosce l’Agenzia internazionale per l’energia atomica (AIEA). E quindi , “Sarà necessario produrre un gran numero di reattori identici, forse un centinaio, per raggiungere la redditività economica, spiega a franceinfo Karine Herviou, vicedirettore generale dell’Istituto per la protezione dalle radiazioni e la sicurezza nucleare (IRSN). Ecco perché al momento pochi grandi operatori nucleari sono interessati a questi progetti”.

Infatti, Il mercato oggi non esiste., ammette Raynaud Crassus, e “Difficilmente ci sono clienti disposti ad acquistare SMR”. Per lanciare questa industria sul campo, sarà prima necessario standardizzare gli standard di sicurezza internazionali al fine di offrire un modello unico che non ha bisogno di essere adattato a tutti i paesi. La standardizzazione, al centro del modello economico di questi reattori, dovrebbe effettivamente consentire di ridurre i costi. Sono in corso discussioni per far avanzare questo punto, in particolare all’interno dell’Agenzia internazionale per l’energia atomica. “Dal punto di vista dell’IRSN, la corsa all’energia e ai grandi reattori deve essere fermata, e questi piccoli reattori hanno un interessante potenziale di sicurezza”.Karen Herveo ammette.

All’inizio, questi dispositivi di piccole e medie dimensioni rischiano di produrre elettricità più costosa rispetto alle loro sorelle maggiori. Secondo il promotore cinese del reattore ACP100, il costo in kilowatt sarà il doppio di quello di un grande reattore., enfatizzare Rapporto sullo stato del mondo dell’industria nucleare (in inglese), Rassegna annuale critica dell’energia nucleare. Alla SMART della Corea del Sud è stato dato il via libera nel 2012 ma da allora non è stato costruito nulla, a causa della sua non competitività”sui costi”. L’Accademico Limonosov costa 740 milioni di dollari, Secondo l’organizzazione non governativa Bellona (in inglese), per $ 232 milioni inizialmente previsti: $ 25.000 per kilowatt, “Il doppio del costo dei reattori di terza generazione più costosi”. L’obiettivo di EDF è Competere con i costi dell’elettricità prodotta dal carbone, cancella Renault Crasso.

Può EDF rendere SMR competitivo? Alla fine degli anni settanta, la Francia si era già sviluppata e poi abbandonata a Serie di progetti avanzati per caldaie (CAS) che incorporava il reattore in un uovo di metallo, a sua volta alloggiato in un edificio di cemento. Come con il reattore all’uranio arricchito del tipo a piscina con una capacità di 100 MW, dovrebbe fornire una rete di riscaldamento con un approvvigionamento idrico di 120 ° C. “Gli SMR francesi tornano regolarmente sul palco quando sembra che sia arrivata la “primavera” nucleareMichael Mangion Analytics. È stato così durante gli shock petroliferi degli anni ’70, prima dell’incidente di Fukushima, e oggi con la crisi energetica”.

Progetto francese di locale caldaia sequenziale avanzato (CAS), fine anni settanta (CEA)

Anche questa volta, la finestra di ripresa suono “Estremamente scontato” dispiegare piccoli reattorie giudice a luglio William Magwood, direttore generale dell’Agenzia per l’energia nucleare. Col senno di poi, rischiano di perdere la loro rilevanza Dal punto di vista della trasmissione dell’energia. Gli oppositori del nucleare, dal canto loro, chiedono che gli investimenti pubblici siano immediatamente reindirizzati alle energie rinnovabili. “L’anno scorso sono stati prodotti 256 gigawatt in tutto il mondo, principalmente nel fotovoltaico e nell’eolico, contro 0,4 gigawatt per l’energia nucleare”.sostiene Yves Marignac, presidente del Polo nucleare e delle energie fossili presso l’Istituto NégaWatt. Ha detto che questi progetti SMR riflettono un disperato tentativo di rispondere a questo Il crescente divario di adattamento.