La nuova stagione del nucleare in Italia si arricchisce di un altro capitolo, che questa volta suona anche come una sfida. Dal palco dell'assemblea di Confindustria il presidente di Federacciai Antonio Gozzi ha annunciato l’intenzione di ospitare nelle industrie italiane «gli Smr, impianti nucleari ideali per i distretti industriali. Per esempio a Brescia, all’interno delle nostre aziende siderurgiche, c’è tanto spazio». E per fare ciò i siderurgici della provincia «farebbero anche un consorzio».
Questo progetto pare al momento più una provocazione che una concreta possibilità, un sasso lanciato nello stagno per puntare i fari sul problema energetico che grava sul tessuto produttivo italiano. L’iter approvativo, le autorizzazioni e la realizzazione di questo tipo di infrastrutture richiedono infatti tempi di certo non brevi: parliamo di non meno di 10/15 anni.
Gli Smr
Eppure le parole di Gozzi mettono al centro quelli che sono a tutti gli effetti i veri protagonisti dell'attuale galassia «nuke»: gli Smr. Acronimo di Small modular reactors (piccoli reattori nucleari), si tratta di reattori nucleari a fissione di taglia ridotta rispetto alle grandi strutture delle centrali tradizionali, progettati per essere realizzati in modo modulare e installati anche in configurazioni composte da più unità. Secondo l’Agenzia internazionale per l’energia atomica (Aiea), sono Smr reattori fino a 300 MW per modulo (questo il significato di «small», «piccoli», mentre un grande Epr come quello francese si attesta sui 1.600 MW) e possono essere impiegati come impianti singoli o multi-modulo.
«La modularità è la vera chiave di volta», spiega Antonio Buccio, ingegnere nucleare bresciano e business manager della società francese di consulenza del settore Assystem. «L’idea è progettare l’impianto come se fosse composto da elementi standard, quasi dei Lego: costruisci già una parte della tecnologia in fabbrica, arrivi sul sito e assembli. In teoria questo può ridurre tempi, costi e rendere più semplice anche la sostituzione dei componenti».
Per completezza esistono anche gli xSmr, cioè extra small modular reactors, dicitura riferita a impianti di taglia ancora più contenuta (fino a 60 MW). Tutti questi impianti hanno però in comune aspetti che agli industriali piacciono, e non poco: standardizzazione, serialità e produzione di fabbrica.
Terza o quarta generazione
Uno degli equivoci più frequenti è pensare però che Smr significhi automaticamente «reattore di quarta generazione». Non è così. Molti dei progetti oggi più maturi sono basati su tecnologie già note, in particolare sui reattori ad acqua leggera, nelle varianti ad acqua pressurizzata o ad acqua bollente.
Enea distingue infatti tra Smr, che sfruttano soprattutto tecnologie di generazione terza o terza avanzata, e Amr, cioè Advanced modular reactors, derivati invece dalle tecnologie di quarta generazione. Questi usano diverse tipologie di refrigeranti, come piombo liquido, sodio o sali fusi, combustibili avanzati e temperature operative più elevate ma a pressioni più ridotte rispetto ai reattori raffreddati ad acqua.
«Non è infatti vero che gli Smr siano tutti di quarta generazione – chiarisce Buccio –. Anzi, quelli che stanno andando più avanti sono spesso reattori di terza generazione avanzata: in molti casi reattori ad acqua pressurizzata, quindi una tecnologia classica, ma con sistemi di sicurezza più evoluti».
Fabbisogno elettrico
Ma quali sono le scale energetiche delle quali stiamo parlando? Per capire la dimensione del problema si può prendere come riferimento un Smr da 300 MW, che produce 300.000 kWh in un’ora di energia elettrica. Un impianto di questo tipo, se funzionasse con un fattore di capacità del 90%, produrrebbe circa 2,36 TWh, cioè 2.365 gWh. Prendiamo per esempio la più grande acciaieria del Paese, l’ex Ilva di Taranto ora Acciaieria d’Italia: secondo un rapporto commissionato dal Wwf all’Università degli Studi di Trieste assorbe una potenza media di circa 550 MW. Un singolo Smr da 300 MW coprirebbe quindi poco più della metà di quella richiesta media, circa il 55%.
Il confronto cambia se si guarda ai consumi domestici. Arera, l’Autorità di regolazione per energia reti e ambiente, usa come riferimento una «famiglia tipo» con un consumo medio di 2.700 kWh all’anno. Su questa base la produzione annua di un Smr da 300 MW potrebbe teoricamente coprire i consumi elettrici di circa 876.000 famiglie tipo.
Applicando lo stesso ragionamento a una città come Brescia, a fronte di circa 90.000 famiglie, i soli consumi domestici annui ammonterebbero, in modo molto indicativo, a 240 gWh. Un Smr da 300 MW produrrebbe quindi circa dieci volte il fabbisogno elettrico domestico annuo delle famiglie residenti nel Comune.
Tema non di poco conto quello urbano, dato che «invece di produrre sempre e solo elettricità, si potrebbero usare il vapore o il calore del reattore per alimentare reti di teleriscaldamento. È un’idea che alcune aziende stanno studiando, per esempio in Finlandia (Steady Energy) o in Francia (Calogena)» spiega.
Dimensioni e occupazione di suolo
Ma la riflessione di Gozzi apre un’altra parentesi e cioè su quanto spazio richiedano gli Smr e dove vadano posizionati. Alcuni progetti prevedono infatti moduli interrati o parzialmente interrati, ma non è una caratteristica universale.
«Non tutti gli Smr sono sotto terra – conferma Buccio –. Il vero tema è però capire quanta superficie occupa l’intero impianto rispetto a una centrale tradizionale». Il confronto infatti non può essere fatto guardando solo al singolo modulo. Se per avvicinarsi alla potenza di un grande reattore servono più unità, bisogna considerare tutto: reattori, edifici ausiliari, sistemi di sicurezza, connessioni alla rete, gestione del combustibile e infrastrutture di supporto. «Va da sé che, essendo meno potenti, richiedono meno spazio e quindi meno consumo di suolo – evidenzia l’ingegnere –, perciò mi aspetto che l’occupazione sia comunque più efficiente».
In termini di spazio un Smr non è «piccolo» come potrebbe suggerire il nome, ma è molto più compatto di una grande centrale tradizionale. Un Smr può occupare circa 14 ettari (140.000 metri quadrati, ma anche meno come nel caso del progetto di Rolls-Royce), due Ap1000 statunitensi circa 24 ettari, mentre un progetto Epr francese da 1600 MW oltre 360 ettari per due reattori.
A parità di potenza installata il confronto sull’occupazione di suolo con una fonte di energia rinnovabile è però netto: una centrale fotovoltaica utility-scale può richiedere migliaia di ettari per una potenza installata di 1 GW, mentre un reattore nucleare Smr occupa come visto superfici nell’ordine di poche decine di ettari. Le più compatte invece in questo senso sono le centrali a gas.
Lo stato dell’arte
L’interesse internazionale è come detto ormai consistente. Secondo l’Aiea nel mondo esistono oltre 80 progetti e concept di Smr a diversi livelli di sviluppo. Alcuni sono ancora in fase di ricerca, altri sono indicati come prossimi all’impiego. L’Agenzia segnala inoltre Smr in stadi avanzati di costruzione in Argentina, Cina e Russia. In Europa la Francia sta seguendo con attenzione il dossier, anche attraverso progetti come Nuward e Newcleo. Quest’ultima, fondata dall’italiano Stefano Buono, è particolarmente osservata, anche per i suoi legami industriali e finanziari internazionali e per le sue attività negli Stati Uniti.
In Italia invece, dove martedì 26 maggio è ufficialmente iniziata alla Camera la discussione sul Ddl nucleare, il ruolo trainante è rivestito da Ansaldo Energia e Ansaldo Nucleare (partecipano a Nuward), oltre al ruolo di ricerca e supporto tecnico di Enea. «Il punto però non è solo costruire un reattore – conclude Buccio –, ma capire se intorno agli Smr si riuscirà a creare una filiera vera: progettazione, componenti, autorizzazioni, costruzione, manutenzione. È lì che si capirà se questa tecnologia potrà essere davvero competitiva».
