L'energia nucleare: il punto sullo stato della ricerca - Nucleare da Fissione

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L'energia nucleare: il punto sullo stato della ricerca


Intervista a Stefano Monti

1) Quale ruolo avrà il nucleare in vista di un aumento progressivo della domanda mondiale di energia?
Le organizzazioni mondiali più autorevoli hanno previsto che, a fronte della prevista triplicazione della richiesta mondiale di energia elettrica entro il 2050, la capacità elettronucleare installata dovrà anch'essa triplicare entro il 2050. Di qui, la necessità di progettare e realizzare fin da adesso impianti di III generazione in grado di far fronte allo scenario previsto per i prossimi decenni.


2) Quali sono le attuali prospettive di ricerca sul nucleare?
Verso il 2015, dovrebbero essere disponibili i reattori denominati Small Modular Reactor (SMR), ovvero reattori di potenza decisamente inferiore a quella dei grandi impianti di III generazione attualmente disponibili sul mercato quali EPR e AP1000 e particolarmente interessanti per le loro potenziali caratteristiche di facilità di costruzione e trasporto, ridotto rischio economico-finanziario ed elevata sicurezza. Originariamente inteso come possibile risposta alle esigenze dei Paesi ad economia emergente, con restrizioni sulla rete elettrica nazionale e sulle disponibilità economiche per l’investimento, il concetto degli SMR sta ora riscuotendo l’interesse anche di grandi nazioni, quali gli Stati Uniti, ove sono presenti operatori elettrici di limitata dimensione, che comunque sono interessati alla produzione per via nucleare per poter mantenere un bilanciato mix produttivo. Uno dei progetti più interessanti di SMR è Iris (International Reactor Innovative & Secure), reattore sviluppato da un consorzio internazionale di cui fanno parte istituzioni, tra cui l’ENEA, e imprese italiane (Ansaldo Nucleare, Mangiarotti Nuclear, ATB Riva Calzoni, SAIPEM). Più a lungo termine, si prospettano i sistemi nucleari cosiddetti di IV generazione su cui si sta concentrando la R&S a livello internazionale ma che non saranno disponibili sul mercato prima del 2040-2050.


3) A che punto è la ricerca sul nucleare di IV Generazione?
La IV Generazione di reattori è ancora in fase di ideazione. Nel 2000 è stato istituito il Generation IV International Forum (GIF) composto da dieci Paesi al fine di sviluppare sistemi nucleari che potranno essere operativi fra 30 o 40 anni.  Il forum ha definito i requisiti di base che i nuovi progetti dovranno rispettare:

  • sostenibilità: massimo utilizzo del combustibile e minimizzazione dei rifiuti radioattivi;
  • economicità: basso costo dell’impianto e livello di rischio finanziario equivalente a  quello di  altri impianti energetici;
  • sicurezza e affidabilità: i sistemi di quarta generazione dovranno avere una bassa probabilità di danni gravi alla parte del reattore più “delicata”, il cosiddetto nocciolo, e tollerare errori umani anche gravi. Non dovranno richiedere piani di emergenza per la difesa della salute dei cittadini, non essendoci uno scenario credibile per il rilascio di radioattività fuori dal sito;
  • resistenza alla proliferazione e protezione contro attacchi terroristici.

I Paesi che hanno aderito subito a questa iniziata, lanciata dagli Stati Uniti, sono Argentina, Brasile, Canada, Corea del Sud, Francia, Giappone, Gran Bretagna, Sud Africa, Svizzera, a cui si è aggregata successivamente l’Euratom, in rappresentanza dell’Unione Europea. Russia e Cina sono entrati a fare parte del GIF recentemente, in considerazione dei loro vasti programmi di utilizzo dell’energia nucleare.
Sempre in ambito internazionale, i sistemi di IV generazione ed i relativi cicli del combustibile sono studiati anche nelle altre due iniziative parallele al GIF e precisamente:

  • INPRO International Project on Innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycle della IAEA [4];
  • GNEP, Global Nuclear Energy Partnership lanciata nel 2006 dall’amministrazione USA [5].


L’Italia è membro effettivo di entrambe le iniziative.
In Europa i sistemi nucleari di IV generazione e, in particolare i sistemi a spettro neutronico veloce per l’ottimale utilizzo delle riserve naturali di uranio e la minimizzazione dei rifiuti radioattivi, sono sviluppati nell’ambito delle iniziative legate al cosiddetto Strategic Energy Technology Plan (SET-Plan) e sotto l’egida della European Sustainable Nuclear Energy Technology Platform (SNETP), ovvero il luogo di tutti gli stakeholder europei del settore nucleare. La relativa iniziativa European Sustainable Nuclear Industrial Initiative (ESNII), incentrata sullo sviluppo delle tecnologie di quarta generazione, è ritenuta necessaria per abbreviare il time to market dei reattori veloci a ciclo chiuso di quarta generazione.
I principali sistemi nucleari, facility sperimentali e attività di R&S della ESNII sono già stati stabiliti da una task force europea di SNETP che vede la partecipazione anche di organizzazioni italiane quali Ansaldo Nucleare ed ENEA.


4) A vent’anni dal referendum sul nucleare l’Italia continua ad investire sulla ricerca sul nucleare?
L’Italia, al pari degli altri paesi dell’Unione Europea, partecipa da tempo allo sviluppo di reattori di quarta generazione tramite l’Euratom ma, da un paio d’anni, beneficia anche di un programma di R&S sul nuovo nucleare finanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico e portato avanti nell’ambito di un Accordo di Programma fra questo stesso ministero e l’ENEA. A breve è atteso anche il lancio di programmi nazionali di R&S di più ampio respiro sia in riferimento all’art. 38 della legge 99 del 23 luglio 2009, sia nell’ambito del nuovo Programma Nazionale di Ricerca del MIUR.


5) Oltre al nucleare di IV Generazione, è in fase di rilancio il nucleare da fissione con il progetto Inpro (International Project on innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycles). In cosa consiste?
Sulla spinta dell’Agenzia Internazionale per l’Energia Atomica, si è sviluppata un’altra iniziativa internazionale per il rilancio dell’energia nucleare da fissione: il progetto Inpro (International Project on Innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycles). L’obiettivo del progetto è assicurare che l’energia nucleare sia disponibile per soddisfare il fabbisogno energetico. Sono allo studio soluzioni per la sicurezza, la competitività economica, la gestione dei rifiuti radioattivi e la non proliferazione. Il programma di lavoro di Inpro è organizzato in tre fasi: la prima – già completata – prevedeva una selezione di linee guida, criteri e metodologie per una valutazione dei concetti innovativi proposti e i requisiti posti dagli utilizzatori. La fase attuale prevede l'esame di sistemi e tecnologie resi disponibili da alcuni Stati membri, a fronte dei criteri precedentemente selezionati. Nella fase finale si studierà l’avvio di un progetto internazionale, identificando le tecnologie più appropriate per la realizzazione negli Stati membri.
A Inpro partecipano Stati Uniti, Argentina, Brasile, Bulgaria, Canada, Cina, Repubblica Ceca, Francia, Germania, India, Indonesia, Italia, Corea, Olanda, Pakistan, Russia, Sud Africa, Spagna, Svizzera, Turchia, con il contributo della Commissione Europea.

 

Per saperne di più:

 

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