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La futura generazione di centrali nucleari negli USA

26 Novembre 2007 di Amministratore

La redazione della rivista “Fusione” (Intpress - International Press Pervice Associates) ci ha inviato una traduzione di un articolo originariamente in inglese sui ritardi del programma per lo sviluppo dei reattori di IV generazione negli USA.

Segue il testo inviatoci:

La futura generazione di centrali nucleari negli USA
(di Marsha Freeman)
Mentre le altre nazioni vanno avanti, il budget degli USA per la R&D sul nucleare è solo l’11% di quello del 1980!

Molte nazioni sono oggi impegnate in uno sforzo parallelo per la costruzione di una più avanzata generazione di impianti termonucleari, per affiancare e quindi sostituire, i reattori ad acqua leggera oggi in funzione. Stiamo parlando di reattori intrinsecamenti sicuri, che vengono anche chiamati della IV generazione.

Il problema è che rispetto ai paesi più avanzati in queste ricerche, da cui dipende il futuro della nostra economia, gli Stati Uniti stanno circa 10 anni indietro.

La prossima generazione di reattori nucleari include una serie di tecnologie. La più importante è quella dei reattori ad alta temperatura raffreddati a gas. Questi reattori produrranno energia ad una temperatura tre volte superiore di quella degli impianti nucleari oggi in funzione, un calore quindi che può essere utilizzato nella desalinizzazione per produrre acqua dolce, per produrre combustibile sintetico, come l’idrogeno.

In Russia, Cina, India, Giappone e Sud Africa si stanno moltiplicando le ricerche, si cominciano a costruire prototipi, si programma già l’entrata in esercizio di questi nuovi rettori. Negli Stati Uniti invece c’è solo un’ attività di progettazione, e non ci sono si programma di costruire impianti per i prossimi dieci anni.

Come è possibile che negli USA il budget per la R&D sul nucleare sia 11% minore di quello del 1980?

Il Congresso recentemente si è mosso per riorentare il programma di R&D dell’amministrazione Bush, che non era diretto verso la costruzione di nuovi impianti, ma verso la “non proliferazione”.

Qualcosa si e fatto per far si che ci si muovesse più spediti verso lo sviluppo dei nuovi reattori nucleari ma ci sarebbe bisogno di molto di più.

Nel 2002, il Dipartimento dell’Energia (DOE) iniziò un nuovo programma per lo sviluppo di un progetto, e quindi dell’impianto dimostrativo, di una reattore di IV generazione. Nel 2004 il Dipartimento approvò lo sviluppo di tale impianto che doveva combinarsi con la produzione di idrogeno. Fu scelto un reattore ad alta temperatura raffreddato a gas (HTR) che avrebbe operato a circa 950 °C, una temperatura tre volte superiore a quella cui operano gli impianti nucleari in funzione oggi.

Riconoscendo che su questa tecnologia gli Stati Uniti erano indietro rispetto ad altri paesi fu iniziato un rapporto di cooperazione con questi paesi.

Fin dall’inizio non fu però data urgenza alla questione; pochi fondi, non c’erano obiettivi da raggiungere in un tempo prefissato ma solo soldi da spendere annualmente (pochi) per la R&D.

Con questo modo di operare la costruzione del reattore HTR dimostrativo, dal costo stimato di 2,4 milioni di dollari, era previsto per il 2016, l’impianto operativo per il 2021. Il Dipartimento per l’Energia proponeva quindi di rendere tali impianti commerciali per il 2030!

Negli Stati Uniti in passato furono costruiti e fatti funzionare due reattori ad alta temperatura raffreddati a gas: l’unità di Peach Bottom (1969-74) e il reattore di Fort Vrain (1979-89), poi più nulla è stato fatto oltre che attività di progettazione.

In Giappone e in Cina attualmente sono stati costruiti e messi in esercizio due piccoli reattori HTR, dimostrando così la realizabilità del progetto. In Sud Africa si sta costruendo un impianto per la produzione del combustibile nucleare adatto per i reattori HTR, e si sta completando la progettazione per la costruzione, entro i prossimi dieci anni, di un impianto capace di produrre, in serie, reattori ad alta temperatura raffreddati a gas piccoli e modulari. Il progetto di questi reattori HTR si basa sul cosiddetto “letto di ciottoli” (pebble bed).

Di fronte a questi ritardi il deputato Darrel Issa (D-Calif.), Presidente del Subcommitte on Energy and Resources del Government Reform Committee ha chiesto al General Accountability Office (GAO) di esaminare l’avanzamento del programma in questione.

Nel rapporto del Settembre 2006, ” Status of DOE’ Effort to Develop the Next Generation Nuclear Plant” il GAO ha rivisto i progressi fatti e le raccomandazioni di due gruppi indipendenti di consiglieri. Il gruppo di esperti dell’Idaho National Laboratory, dove dovrebbe essere costruito il reattore, e il DOE’s Nuclear Energy Research Advisory Committee (NERAC). Entrambi i gruppi hanno raccomandato che il DOE acceleri i tempi per la costruzione dell’impianto. Come nota il GAO, “per quanto sarà buono e avanzato il nostro nuovo reattore nel 2030, per quella data altri paesi avranno gia pronti per venderei reattori dello stesso tipo?”.

Come suggerisce il gruppo dell’Idaho, si potrebbero guadagnare tre anni con una progettazione più flessibile, non aspettando il pieno sviluppo di un componente per poi passare al successivo, ma procedere in parallelo e aggiustandoli in modo coordinato. Il gruppo del NERAC ha invece sottolineato che, accelerando i tempi, anche l’industria si dimostrerà più interessata, e potrebbe impegnarsi anche finanziariamente. In una testimonianza di fronte al Senate Committee on Energy and Natural Resources del 26 Giugno 2006, il membro del NERAC Dr. Douglas Chapin ha affermato che ” la data del completamento del primo impianto il 2021 potrebbe essere notevolmente ravvicinata con il contributo dell’industria”. IL GAO ha notato che secondo i progetto del DOE il primo reattore USA ad alta temperatura raffreddato a gas, dovrebbe essere contenuto in un recipiente di acciaio (vessel) di grandezza doppia rispetto a quelli che si utilizzando negli impianti nucleari oggi in funzione t che c’è solo una compagnia oggi capace di fare una cosa del genere al mondo la Japan Steel. A questo proposito il gruppo del NERAC ha raccomandato di costruire come primo reattore dimostrativo, una piccola macchina, il prima possibile, per acquisire conoscenze e tecnologie, quindi perfezionare tali tecnologie in un secondo momento.

Nella testimonianza al Senato del 12 Giugno del 2006 il Dottor Regis Matzie, senior vice Presidente della Westinghouse ha sottolineato che il programma USA potrebbe essere anche accelerato dalle ricerche e dai test su larga scala che si stanno facendo in Sud Africa, rendendo superfluo il programma dimostrativo negli USA dei prossimi dieci anni.

Il GAO ha affermato che in aggiunta alle ricerche e ai progetti in corso in Cina, India, Sud Africa e Giappone anche la General Atomics negli USA e il gigante francese Arena, hanno sviluppato e stanno proponendo i loro. La General Atomics ha gia iniziato il lavoro con il Nuclear Regulatory Commission (NRC) americano per la certificazione di un loro progetto e ha annunciato quello di un reattore di ricerca che potrebbe presto portare ad un reattore commerciale.

Anche la compagnia del Sud Africa Eskom, in collaborazione con la Westinghouse, ha iniziato il lavoro di certificazione con la RNC.

E’ chiaro a questo punto che se il programma per la costruzione del reattore HTR del DOE non accelera immediatamente, questi due reattori saranno in vendita negli Stati Uniti prima che sia costruito il reattore di IV generazione americano.

Nel suo rapporto del 11 Giugno 2007, a proposito del budget del DOE, l’House Committee on Appropriations ha affermato che ci sarà un aumento di 70 milioni di dollari per il programma del nucleare di IV generazione, e ha raccomandato al DOE di considerare tale programma di alta priorità.

L’ articolo originale “Time for Next-Generation Nuclear Plants in U.S.A.” in lingua inglese è apparso sulla rivista “Executive Intelligence Review” del 27 agosto 2007″



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