Cerchi una tecnologia avanzata per l'energia nucleare? Guarda all'Idaho

Potrebbe sorprendere molte persone apprendere che quasi tutti i reattori operativi nel mondo hanno radici tecnologiche nell’Idaho. Il fatto è che l’Idaho National Laboratory (INL), che agli inizi era conosciuto come National Reactor Testing Station, è stato all’avanguardia nella ricerca e nello sviluppo dell’energia nucleare per oltre 70 anni.

L'INL è costituita da un'area di 890 miglia quadrate nell'Idaho sud-orientale, oltre a laboratori ed edifici amministrativi situati a circa 35 miglia a est nella città di Idaho Falls. In prospettiva, si consideri che il sito ha quasi le dimensioni del Rhode Island, anche se con molte meno persone: gran parte del territorio è considerato deserto.

Ho avuto la possibilità di visitare il laboratorio ad aprile e di incontrare diversi membri dello staff dell'INL. Sono rimasto completamente colpito dal sito e dai suoi abitanti.

L'INL è uno dei 17 laboratori nazionali nel complesso del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) e uno dei soli 10 con capacità multiprogramma. L'INL ospita oltre 5.700 ricercatori e personale di supporto concentrato sulle innovazioni nella ricerca nucleare, sui sistemi di energia rinnovabile e sulle soluzioni di sicurezza. Il laboratorio afferma di fungere da “centro di comando della nazione per la ricerca, lo sviluppo, la dimostrazione e l’implementazione avanzata dell’energia nucleare”. L'INL ospita l'"impareggiabile Advanced Test Reactor" e le risorse associate per l'esame post-irradiazione, la fabbricazione del carburante, i test sui materiali e le risorse di sviluppo.

La National Reactor Testing Station è stata fondata nel 1949 dalla Commissione per l'energia atomica degli Stati Uniti. Il sito ha generato “la prima quantità utilizzabile di elettricità da energia nucleare al mondo” nel 1951. Nel corso degli anni, presso l'INL sono stati costruiti 52 reattori, per lo più primi nel loro genere, creando la più grande concentrazione di reattori al mondo. Dopo aver portato a termine le loro missioni di ricerca, la maggior parte è stata dismessa, ma le lezioni apprese da loro continuano a vivere.

"In un certo senso, quando parliamo di questi nuovi reattori avanzati, quelle tecnologie sono state praticamente tutte dimostrate in passato", ha detto il direttore dell'INL, Dr. John Wagner, durante una presentazione tenuta mentre ero sul posto. "Per non togliere nulla ai nuovi sviluppatori - hanno innovato sotto diversi aspetti, li hanno resi ancora migliori - ma molte di quelle tecnologie di cui sentirete parlare - sale fuso, gas ad alta temperatura, reattori a metallo liquido, e così via, sono stati dimostrati in qualche modo, qui o in altri posti negli Stati Uniti", ha detto.

Tuttavia è passato un po' di tempo dall'ultima volta che un nuovo reattore è stato messo in funzione presso l'INL. "L'ultima volta che abbiamo reso operativo un nuovo reattore in questo sito è stato il 1973", ha detto Wagner. Ma le cose cambieranno l'anno prossimo; il DOE ha in programma di costruire un microreattore nel sito. Conosciuto come progetto MARVEL, che sta per Microreactor Applications Research Validation and EvaLuation, si prevede che la nuova unità accelererà la diffusione dei microreattori in tutto il mondo.

"Quando il reattore MARVEL sarà operativo il prossimo anno solare, saranno trascorsi 50 anni da quando abbiamo gestito un nuovo reattore in questo sito", ha affermato Wagner. “Ciò di cui stiamo parlando è storico negli Stati Uniti e urgente in termini di domanda di energia pulita”.

Ma questo non è tutto ciò in cui è coinvolto il team INL. Wagner ha mostrato una sequenza temporale che includeva MARVEL e altri 8 nuovi reattori nucleari, progetti che, secondo lui, "saranno dimostrati in questo decennio". Ha detto che il grafico non includeva molti progetti aggiuntivi che non erano del tutto all'altezza degli standard di credibilità dell'INL, che includono cose come un impegno adeguato con le autorità di regolamentazione, finanziamenti adeguati, supporto del DOE e contratti firmati. Considerando tutti i progetti, ha osservato: “C’è molto da fare nel nucleare in questo momento”.

Il reattore MARVEL sarà costruito presso il Transient Reactor Test Facility dell'INL. Yasir Arafat, responsabile del progetto MARVEL, mi ha mostrato il sito e mi ha fornito una panoramica del progetto. Arafat ha spiegato che i microreattori sono “reattori molto piccoli” rispetto alle unità commerciali standard di oggi, su scala gigawatt. Ha detto che in genere producono una potenza di megawatt a una cifra, anche se alcuni possono arrivare fino a 20 MW o più. Arafat ha osservato che i microreattori hanno tre caratteristiche chiave: possono essere costruiti nelle fabbriche, trasportati su strade standard e sono autoregolamentati, cioè sono automatizzati per funzionare in sicurezza senza interazione umana.