Piccoli Reattori Modulari (SMR): Un'Innovazione Chiave per Soluzioni Energetiche Pulite
I Piccoli Reattori Modulari (SMR), capaci di generare fino a 300 megawatt di elettricità, stanno emergendo come una tecnologia chiave nella ricerca di energia pulita e sostenibile. Gli SMR offrono modularità e flessibilità, rendendoli adattabili a diverse applicazioni, a differenza dei tradizionali reattori nucleari su larga scala. Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha investito in modo significativo nello sviluppo degli SMR, con l'obiettivo di ridurre le emissioni di carbonio e rafforzare la leadership americana nel settore nucleare.
Progetti e Approvazioni Chiave degli SMR
NuScale Power Corporation, con sede in Oregon, ha raggiunto un traguardo nel 2022 con l'approvazione del suo progetto SMR da parte della Commissione per la regolamentazione nucleare degli Stati Uniti (NRC). L'US600 SMR di NuScale privilegia la progettazione modulare e i meccanismi di sicurezza passiva, incluso un sistema di diluizione del boro azionato dalla gravità per salvaguardie di emergenza affidabili. Anche Holtec International ha ricevuto l'approvazione della NRC per il suo progetto SMR-300, che incorpora un reattore ad acqua pressurizzata integrato (iPWR) con sistemi di sicurezza azionati dalla gravità.
General Atomics, con sede in California, offre un approccio unico con il suo progetto Energy Multiplier Module (EM2). L'EM2 utilizza un sistema di raffreddamento a gas elio, aggirando i limiti termici dell'acqua, a differenza dei tradizionali reattori ad acqua pressurizzata (PWR). Questo progetto presenta anche combustibile in carburo di uranio rivestito in ceramica, che opera a un'alta temperatura di circa 850°C per un'efficiente combustione dei rifiuti e generazione di energia.
Progressi nella Ricerca sul Combustibile per SMR
La ricerca recente si concentra sul miglioramento delle fonti di combustibile SMR. La Bangor University nel Regno Unito ha esplorato l'uso di uranio a basso arricchimento ad alto dosaggio (HALEU) arricchito al 7% su pin assorbitori sperimentali, dimostrando una maggiore capacità di combustibile e durata del ciclo nelle simulazioni. L'Istituto di Tecnologia di Bandung in Indonesia ha studiato le celle energetiche a base di torio, evidenziando l'accessibilità e il potenziale del torio. Tuttavia, rimangono delle sfide nell'ottimizzazione delle prestazioni e della sicurezza del combustibile al torio.
Integrazione e Prospettive Future
Gli SMR possono essere integrati nelle reti di energia rinnovabile per affrontare la variabilità delle risorse eoliche e solari. Uno studio del 2023 del Dipartimento dell'Energia in Italia ha simulato SMR iPWR in sistemi energetici ibridi, dimostrando il loro potenziale per bilanciare la produzione di energia e soddisfare le aspettative di produzione. Nonostante le sfide come gli elevati costi iniziali e gli ostacoli normativi, gli SMR rappresentano un passo promettente verso un futuro energetico più pulito e sostenibile.