Avete presente quando si cambia una bombola del gas per il barbecue? Ecco, immaginate di poter fare la stessa cosa con un reattore nucleare. È più o meno quello che promette eVinci, il mini reattore nucleare sviluppato da Westinghouse. Una tecnologia che, dice l’azienda USA, semplificherà l’energia atomica. Come funziona, e cosa potrebbe significare per il futuro dell’energia nucleare? Diamo un’occhiata insieme.
Il futuro in miniatura dell’energia nucleare
Il mini reattore nucleare eVinci sta facendo parlare di sé nel mondo dell’energia, e non solo per le sue dimensioni ridotte. L’approccio, che potremmo definire “plug and play”, potrebbe essere una chiave molto interessante. Cosa rende eVinci così speciale? In primo luogo, le sue dimensioni. Con un diametro inferiore a 3 metri, questo microreattore è decisamente più piccolo dei suoi fratelli maggiori. Nonostante le dimensioni contenute, tuttavia, è capace di generare fino a 5 megawatt di elettricità, sufficienti per alimentare migliaia di abitazioni.
La vera novità, però, sta nella sua filosofia costruttiva. Già, perchè eVinci è stato progettato per funzionare per oltre otto anni con un singolo carico di combustibile1. Quando si esaurisce? L’intero mini reattore nucleare può essere spento, caricato su un camion e riportato in fabbrica per essere ricaricato o sostituito con un nuovo reattore. Un po’ come quando cambiamo la bombola del gas, ma su scala decisamente più grande.
Il render di un possibile mini impianto: sembra più un caseificio che una centrale nucleare, non lo dico per svalutarlo.
Un mini reattore dal cuore nucleare che non ha parti mobili
La tecnologia alla base di eVinci trae ispirazione dai reattori nucleari utilizzati nello spazio. Una delle caratteristiche più sorprendenti è l’assenza di parti mobili durante il normale funzionamento. Niente pompe, niente valvole, niente turbine in continuo movimento. Ma come è possibile?
Il segreto sta nel combustibile TRISO (TRi-structural ISOtropic), una tecnologia avanzata che racchiude l’uranio in minuscole sfere delle dimensioni di semi di papavero. Queste sfere sono a loro volta racchiuse in pellet di carbonio e ceramica, creando un combustibile estremamente resistente al calore e alla corrosione.
Anche il sistema di raffreddamento ha delle peculiarità. Invece di utilizzare acqua o altri liquidi circolanti, il mini reattore nucleare eVinci utilizza un monolite d’acciaio solido per assorbire il calore del nucleo. Questo calore viene poi trasportato passivamente attraverso tubi di calore alcalini, sfruttando i cambiamenti di fase del metallo alcalino per raffreddare il reattore e convertire il calore in elettricità.
Sicurezza e versatilità: le promesse di eVinci
Westinghouse sostiene che eVinci sia intrinsecamente sicuro, perchè il combustibile TRISO è progettato per produrre una reazione nucleare auto-limitante che non può sfuggire al controllo. Inoltre, in caso di emergenza, un tamburo rotante si riposiziona passivamente per spegnere tutto. Ma la sicurezza non è l’unico punto di forza di eVinci. La sua compattezza e portabilità lo rendono adatto a una varietà di applicazioni. Oltre alla generazione di energia civile, Westinghouse vede potenziali utilizzi in luoghi remoti, operazioni minerarie, impianti industriali, basi militari e centri dati. Per gli appassionati del mix energetico (cioè NON per i fanatici del nucleare “omnia omnes” e delle rinnovabili “omnia omnes”, almeno fino a prova contraria) eVinci potrebbe integrarsi con le energie rinnovabili, fornendo una fonte di energia stabile quando il sole non splende o il vento non soffia.
Il mini reattore nucleare visto in sezione.
Il futuro è mini?
Il cammino di eVinci verso la commercializzazione sta accelerando. Westinghouse ha recentemente presentato un Rapporto Preliminare di Progettazione della Sicurezza (PSDR) al Centro Nazionale per l’Innovazione dei Reattori (NRIC) del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, segnando una tappa importante per il dispositivo.
“Questa presentazione del PSDR è un passo critico verso la messa in funzione commerciale del microreattore Westinghouse eVinci”, ha dichiarato Jon Ball, presidente di eVinci Technologies presso Westinghouse. “Puntiamo al dispiegamento di molti microreattori eVinci in tutto il mondo entro la fine del decennio”.
Mini reattore nucleare eVinci: promessa energetica o ennesima sfida troppo ambiziosa?
Il mini reattore nucleare eVinci rappresenta senza dubbio un’innovazione audace nel campo dell’energia atomica. La sua promessa di energia pulita, sicura e flessibile è allettante, soprattutto in un’epoca in cui la lotta al cambiamento climatico richiede soluzioni energetiche a zero emissioni. Tuttavia, come per ogni nuova tecnologia, soprattutto nel campo nucleare, ci sono delle domande ricorrenti che richiedono sempre risposte. Come si gestirà il combustibile esausto? Attualmente, non esiste un processo commerciale stabilito per il riprocessamento del combustibile TRISO-HALEU esaurito. Quali saranno i costi effettivi di produzione e manutenzione? E, soprattutto, come reagirà il pubblico all’idea di avere un mini reattore nucleare molto più vicino alle aree abitate (“bastano” 8000 metri quadri per un impianto)?
Il cammino di eVinci verso la commercializzazione sarà sicuramente seguito con grande interesse da esperti del settore, ambientalisti e politici. Se manterrà le sue promesse, potrebbe effettivamente rappresentare una svolta significativa nel panorama energetico globale. In caso contrario, finirà in compagnia di qualche altro fallimento, anche recente, del settore. Voi cosa ne pensate? Sareste favorevoli all’installazione di un mini reattore nucleare nella vostra comunità? Credete che questa tecnologia possa davvero contribuire a risolvere le sfide energetiche del futuro? La discussione è aperta, e il vostro punto di vista conta.
Per chi è interessato, approfondisco il combustibile utilizzato da questo mini reattore nucleare. Si tratta di TRISO (TRIstructural-ISOtropic) composto da minuscole particelle, ciascuna delle quali contiene un nucleo centrale di uranio arricchito (HALEU). HALEU significa “High-Assay Low-Enriched Uranium”, cioè uranio a basso arricchimento ma ad alto tenore. In questo caso, l’uranio è arricchito al 19,75% di U-235. Questo nucleo di uranio, poi, è rivestito da tre strati protettivi: uno strato di carbonio poroso, uno strato di carbonio denso, uno strato esterno di carburo di silicio. Questi strati proteggono il nucleo di uranio e trattengono i prodotti di fissione. Le particelle TRISO sono molto piccole, circa le dimensioni di un seme di papavero. Possono essere compresse in pellet cilindrici o in sfere delle dimensioni di una biglia per l’uso nei reattori. Il combustibile TRISO è considerato molto sicuro perché può resistere a temperature estremamente elevate senza fondersi, ed è più resistente alla corrosione e all’ossidazione. In sintesi, il TRISO-HALEU è un combustibile nucleare avanzato che combina un nucleo di uranio arricchito con strati protettivi per aumentare sicurezza ed efficienza. Se vi servono altri approfondimenti, li trovate qui. ︎
L’articolo Westinghouse lancia eVinci, mini reattore nucleare ‘ricaricabile’ è tratto da Futuro Prossimo.
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