Piccoli reattori nucleari modulari potrebbero fornire energia nucleare a piccole comunità e aree rurali attualmente servite da fonti energetiche fossili dannose per l'ambiente. Valutare il potenziale di questi reattori significa tenere d'occhio il passato, con un altro fissato saldamente in futuro.

I piccoli reattori nucleari modulari (SMR) potrebbero superare il superamento dei costi e i problemi di costruzione che hanno perseguitato un'industria nucleare dominata da reattori più grandi. Una tempestiva novità Fisica aperta carta di Esam Hussein, Facoltà di Ingegneria e Scienze Applicate, Università della Regina, Canada, esamina lo stato attuale degli SMR e i vantaggi che presentano.

L'economia energetica mondiale è diventata fortemente dipendente dall'energia nucleare, con vendite di elettricità generata dall'energia nucleare che ammontano a $ 40- $ 50 miliardi di vendite ogni anno e oltre 100, 000 lavoratori che contribuiscono alla produzione solo negli Stati Uniti. Ancora, nonostante sia molto più "pulito" in termini di emissioni di gas serra rispetto ai combustibili fossili, generare elettricità senza bruciare carbonio, l'energia nucleare è tutt'altro che perfetta. Uno dei problemi è che le centrali nucleari a fissione sono costose da costruire e richiedono molto spazio. Ciò lascia alcune comunità e aree rurali scarsamente servite dall'energia nucleare e potenzialmente da qualsiasi energia a basse emissioni di carbonio. Gli SMR potrebbero fornire una soluzione.

"I piccoli reattori modulari possono supportare lo sviluppo sostenibile fornendo economicamente elettricità affidabile a carico di base, ridurre le emissioni di gas serra e consentire la giustizia sociale fornendo energia alle comunità isolate e indigenti e a quelle con mezzi finanziari limitati, " afferma Hussein. "Questa revisione critica mostra che coloro che sviluppano la tecnologia emergente dei piccoli reattori modulari possono trarre grandi vantaggi dai primi piccoli reattori e possono imparare dalle sfide che hanno dovuto affrontare la progettazione modulare, produzione e costruzione nel settore della cantieristica navale".

Oltre a questi vantaggi, Hussein sottolinea che gli SMR possono svolgere un ruolo significativo nello smaltimento del plutonio per armi, bruciandolo per fornire una produzione sostenibile di combustibile nucleare. Il ricercatore continua:"Molte giurisdizioni stanno considerando i piccoli reattori modulari come un mezzo efficace per combattere il cambiamento climatico, sfruttando la loro flessibilità e la prevista riduzione dei tempi e dei costi di costruzione, rispetto al convenzionale; grandi reattori nucleari".

Per valutare la fattibilità dei CGO, Hussein si concentra sulla progettazione di più di 100 reattori per valutare la loro piccolezza - in termini sia di dimensioni che di potenza - non sorprende che un importante fattore di definizione dei reattori. L'Agenzia internazionale per l'energia atomica (AIEA) determina come "piccoli reattori" tutti i reattori con potenza fino a 300 MW elettrici (MWe).

Hussein valuta anche la modularità di tali reattori, un aspetto più facilmente definibile come possedere componenti indipendenti o debolmente accoppiati che hanno funzionalità autonome e possono essere sostituiti o scambiati con sistemi simili. "La maggior parte dei piccoli reattori modulari emergenti incorpora caratteristiche di sicurezza e operative che sono state provate e testate durante gli anni pionieristici dell'energia nucleare, ma il concetto di modularità è ancora ambiguo, " dice. "Dato che si trattava di una recensione critica, tutti gli aspetti della tecnologia dovevano essere considerati e analizzati."

La principale conclusione raggiunta nel documento di revisione è stata che mentre gli SMR offrono una serie di vantaggi rispetto ai reattori più grandi, compreso consentire a una centrale elettrica di aumentare la propria capacità in modo incrementale senza impegnarsi e rischiare in anticipo grandi capitali, è necessaria molta più conoscenza per perfezionare tali dispositivi. Fortunatamente, questa conoscenza può essere raccolta dal design, test e funzionamento di piccoli reattori precedenti.

Ciò che è più ambiguo e più difficile da valutare è il concetto in evoluzione di modularità, un'area alquanto controversa che necessita di ulteriori ricerche e indagini. Ciò significa che gli SMR presentano una sorta di dicotomia nel campo nucleare:possiedono un elemento provato e testato e un aspetto più sperimentale. Come conclude succintamente Hussein:"Cosa c'è di nuovo e vecchio allo stesso tempo? Un piccolo reattore modulare!"