L’energia nucleare avanzata può aiutarci a risolvere il cambiamento climatico?

CASCATE DELL'IDAHO, Idaho— All'interno del Transient Reactor Test Facility, un imponente blocco grigio senza finestre circondato da filo spinato, i ricercatori stanno per imbarcarsi in una missione per risolvere uno dei più grandi problemi dell'umanità con un minuscolo dispositivo.

L'anno prossimo inizierà la costruzione del reattore MARVEL. MARVEL sta per Microreactor Applications Research Validation and EvaLuation. Si tratta di un generatore di energia nucleare unico nel suo genere, raffreddato con metallo liquido e che produce 100 kilowatt di energia. Entro il 2024, i ricercatori prevedono che MARVEL sarà il motore a emissioni zero della prima microrete nucleare al mondo qui all’Idaho National Laboratory (INL).

“Micro” e “piccolo”, ovviamente, sono relativi. MARVEL è alto 15 piedi, pesa 2.000 libbre e può stare nel rimorchio di un semirimorchio. Ma rispetto alle centrali nucleari convenzionali, che si estendono per ettari, producono gigawatt di elettricità per alimentare interi stati e possono richiedere più di un decennio per essere costruite, è minuscolo.

Per l’INL, dove gli scienziati hanno testato dozzine di reattori nel corso dei decenni in un’area grande tre quarti del Rhode Island, si tratta di una radicale rivisitazione della tecnologia. Il progetto di questo reattore potrebbe aiutare a superare i maggiori ostacoli all’energia nucleare: sicurezza, efficienza, scala, costi e concorrenza. MARVEL è un esperimento per vedere come tutti questi pezzi potrebbero combaciare nel mondo reale.

"Si tratta di un reattore di prova applicativa in cui cercheremo di capire come estrarre calore ed energia da un reattore nucleare e applicarlo - e combinarlo con l'energia eolica, solare e altre fonti di energia", ha affermato Yasir Arafat, capo del reattore nucleare. Programma MARVEL.

Il progetto, tuttavia, arriva in un momento in cui l’energia nucleare viene spinta in direzioni completamente diverse.

La Germania ha appena spento i suoi ultimi reattori nucleari. Gli Stati Uniti hanno appena avviato il loro primo nuovo reattore in 30 anni. La Francia, il paese con la maggiore quota di energia nucleare sulla sua rete, ha visto lo scorso anno la sua produzione di energia nucleare scendere ai livelli più bassi dal 1988. Nel mondo ci sono attualmente 60 reattori nucleari in costruzione, di cui 22 solo in Cina.

Ma il mondo è più affamato che mai di energia. La domanda complessiva di elettricità è in crescita: secondo l’Energy Information Administration, il fabbisogno globale di elettricità aumenterà di quasi il 70% entro il 2050 rispetto al consumo odierno. Allo stesso tempo, i vincoli diventano sempre più severi. La maggior parte dei paesi del mondo, compresi gli Stati Uniti, si sono ora impegnati ad azzerare il proprio impatto netto sul clima entro la metà del secolo.

Per soddisfare questa domanda di energia senza peggiorare il cambiamento climatico, il rapporto del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti sull’energia nucleare avanzata pubblicato a marzo afferma che “gli Stati Uniti avranno bisogno di circa 550-770 [gigawatt] di capacità aggiuntiva pulita e continua per raggiungere lo zero netto; l’energia nucleare è una delle poche opzioni comprovate che potrebbero raggiungere questo obiettivo su larga scala”.

Il governo degli Stati Uniti sta ora rinnovando le sue scommesse sull’energia nucleare per produrre un flusso costante di elettricità senza emettere gas serra. La legge bipartisan sulle infrastrutture prevedeva 6 miliardi di dollari per mantenere in funzione le centrali nucleari esistenti. L’Inflation Reduction Act, il più grande investimento del governo americano fino ad oggi nella lotta al cambiamento climatico, comprende una serie di disposizioni a beneficio dell’energia nucleare, compresi crediti d’imposta per l’energia a zero emissioni.

"È un punto di svolta", ha affermato John Wagner, direttore dell'INL.

Anche il settore tecnologico sta entrando in gioco. Nel 2021, le società di venture capital hanno investito 3,4 miliardi di dollari in startup nel settore dell’energia nucleare. Stanno anche investendo denaro in idee ancora più ambiziose, come l’energia da fusione nucleare. Anche l’opinione pubblica ha iniziato a muoversi. Un sondaggio Gallup di aprile ha rilevato che il 55% degli americani è favorevole e il 44% contrario all’uso dell’energia nucleare, il livello di sostegno più alto degli ultimi 10 anni.

Ma l’energia nucleare si trova ancora ad affrontare alcuni ostacoli di lunga data. È l'unica fonte di energia i cui costi operativi sono effettivamente aumentati nel tempo. I recenti sforzi di costruzione hanno registrato anni di ritardo rispetto al programma e miliardi di dollari oltre il budget. La maggior parte dei reattori fa ancora affidamento sull’uranio arricchito, un combustibile costoso da estrarre e trattare. Trovare un posto dove immagazzinare le scorie nucleari rimane un problema. La forza lavoro necessaria per costruire e gestire gli impianti è diminuita, a causa dei decenni trascorsi tra la costruzione dei reattori. E ora, con i tassi di interesse in aumento, è più costoso finanziare progetti energetici ambiziosi.