Nucleare in Italia: il ritorno è davvero possibile? Ecco come funzionano gli SMR e i reattori del futuro
Il dibattito sul nucleare in Italia è tornato al centro dell’attenzione dopo l’approvazione alla Camera della legge delega che punta a riportare l’energia atomica nel Paese entro il 2050. Dopo il passaggio al Senato, il governo dovrà definire i decreti attuativi, avviare le procedure autorizzative, individuare i siti idonei e ottenere tutte le necessarie valutazioni di sicurezza.
Quando si parla di un possibile ritorno dell’atomo, però, non si fa riferimento alle grandi centrali del passato. L’obiettivo è puntare su tecnologie più moderne, come gli Small Modular Reactor (SMR), piccoli reattori modulari considerati più flessibili e sicuri. Accanto a queste soluzioni si guarda anche agli Advanced Modular Reactor (AMR) e ai sistemi di quarta generazione.
Ma quanto è concreta questa prospettiva? E a che punto sono davvero le tecnologie su cui si basa il piano del governo? Per rispondere è necessario distinguere tra impianti già disponibili e progetti ancora in fase di sviluppo.
Il nucleare tornerà davvero in Italia?
L’obiettivo indicato dall’esecutivo è riportare la produzione nucleare nel Paese entro il 2050. Secondo quanto dichiarato dal ministro Gilberto Pichetto Fratin, i primi piccoli reattori modulari potrebbero entrare in funzione già nel 2035. L’obiettivo è contribuire a coprire circa il 10% del fabbisogno elettrico nazionale. Per raggiungere questo traguardo sarebbe necessaria l’installazione di una ventina di impianti.
Tra le intenzioni politiche e la concreta realizzazione dei progetti esiste però una distanza significativa. Dopo il via libera definitivo della legge sarà necessario affrontare un percorso complesso. Serviranno decreti attuativi, autorizzazioni, valutazioni ambientali e controlli di sicurezza. A questo si aggiunge un altro elemento decisivo: molte delle tecnologie su cui si concentra l’attenzione non sono ancora operative su larga scala in Europa o negli Stati Uniti.
Perché il percorso sarà ancora lungo
Per capire meglio lo scenario è utile distinguere tra le soluzioni già disponibili e quelle ancora in fase di sviluppo. Il punto di partenza è rappresentato dai reattori di terza generazione. Oggi costituiscono il principale riferimento per le nuove centrali costruite nel mondo.
Secondo Alessandro Dodaro, direttore del Dipartimento Nucleare di ENEA, questi impianti rappresentano un’importante evoluzione rispetto ai reattori di seconda generazione. Il motivo principale è l’introduzione delle cosiddette “sicurezze passive”. Si tratta di sistemi progettati per intervenire automaticamente. Non richiedono alimentazione elettrica esterna né l’intervento degli operatori.
In caso di emergenza, il raffreddamento del nocciolo può avvenire sfruttando fenomeni fisici naturali come la gravità o la circolazione spontanea dei fluidi. Le barre di controllo arrestano invece automaticamente la reazione nucleare.
Questi impianti continuano a utilizzare l’acqua come refrigerante. È una soluzione affidabile e consolidata. Presenta però un limite legato allo sfruttamento del combustibile. Dopo aver utilizzato una parte dell’uranio disponibile, il materiale viene considerato esausto e il suo riprocessamento risulta particolarmente costoso.
Tra i modelli oggi più diffusi figurano gli EPR sviluppati in Europa e realizzati in Finlandia e Francia, i reattori AP progettati negli Stati Uniti e gli impianti sudcoreani costruiti anche negli Emirati Arabi Uniti.
Il confronto tra queste esperienze evidenzia come Corea del Sud, Cina e Russia abbiano mantenuto continuità industriale e competenze specialistiche. Europa e Stati Uniti, invece, hanno attraversato lunghi periodi di inattività che hanno rallentato la costruzione delle nuove centrali.
Gli SMR sono davvero il futuro del nucleare?
Gran parte dell’interesse politico e industriale ruota attorno agli Small Modular Reactor, conosciuti con la sigla SMR. Non si tratta di una rivoluzione tecnologica in senso stretto. Sono invece una versione più compatta dei reattori di terza generazione già esistenti.
La caratteristica che li distingue è la dimensione ridotta. In genere sviluppano una potenza inferiore ai 300 megawatt. Le centrali tradizionali superano invece i 1.000 o 1.600 megawatt.
L’idea è abbandonare il modello della grande infrastruttura unica. Al suo posto si punta su moduli standardizzati prodotti in fabbrica e assemblati successivamente nel luogo di installazione.
Secondo Dodaro, gli SMR rappresentano soprattutto un nuovo approccio industriale. Diversi progetti sono già in una fase avanzata di sviluppo e hanno ottenuto importanti certificazioni dalle autorità di controllo. Tra i più noti figurano il francese Nuward, lo statunitense NuScale e il progetto britannico di Rolls-Royce.
Nonostante l’attenzione crescente, la situazione attuale è più complessa di quanto possa sembrare. In Europa e negli Stati Uniti non esistono ancora piccoli reattori modulari collegati a una rete elettrica commerciale. Un primo impianto è in costruzione in Canada e dovrebbe entrare in funzione nel 2029. La piena maturità industriale di queste tecnologie viene generalmente collocata nel corso del prossimo decennio.
Il principale punto di forza riguarda costi e organizzazione dei cantieri. Nelle centrali convenzionali gran parte dell’investimento si concentra nella fase costruttiva. La modularità dovrebbe ridurre rischi finanziari, tempi di realizzazione e incertezze operative. È proprio questa caratteristica che rende gli SMR la tecnologia su cui il governo punta maggiormente.
Dai reattori di terza generazione alla quarta generazione: la rivoluzione che potrebbe cambiare tutto
Se la terza generazione ha avuto come obiettivo principale l’aumento della sicurezza, quella di quarta generazione punta a superare alcuni limiti strutturali che caratterizzano gli impianti attuali.
La differenza più importante riguarda il sistema di raffreddamento. Nei reattori tradizionali l’acqua rallenta i neutroni e consente la fissione soprattutto dell’uranio 235. Nei nuovi progetti, invece, il refrigerante non rallenta i neutroni. Questi mantengono una maggiore energia e permettono di utilizzare anche uranio 238, plutonio e altri attinidi normalmente presenti nelle scorie radioattive.
Questo approccio consente di sfruttare il combustibile in modo molto più efficiente. Inoltre riduce sensibilmente la quantità di rifiuti prodotti e contribuisce a limitare alcuni aspetti legati alla proliferazione nucleare.
Come funzionano i reattori di quarta generazione
Secondo Dodaro, il progetto più avanzato a livello internazionale sembra essere il reattore russo Brest. La Russia non ha mai interrotto gli investimenti nel settore. Questo le ha consentito di accumulare un vantaggio industriale e tecnologico rispetto a molti Paesi occidentali.
In Europa lo sviluppo passa attraverso gli Advanced Modular Reactor (AMR). Si tratta di piccoli reattori raffreddati con metalli liquidi che rappresentano una sorta di ponte verso la quarta generazione.
In questo ambito ENEA svolge un ruolo importante grazie alle competenze maturate presso il Centro Ricerche di Brasimone e Bologna.
Tra le iniziative più rilevanti figura il programma EAGLES, sviluppato dal consorzio composto da Ansaldo Nucleare, ENEA, Raten e SCK CEN. Il progetto prevede la realizzazione entro il 2034 di un primo prototipo destinato alla sperimentazione di combustibili e materiali avanzati. Successivamente dovrebbe arrivare un dimostratore pre-commerciale. Il reattore commerciale EAGLES-300 è invece previsto per il 2039.
Accanto a questo progetto prosegue anche la ricerca su altre tecnologie avanzate che potrebbero rappresentare il futuro del settore nucleare.
I reattori di quarta generazione possono ridurre le scorie nucleari?
Uno degli aspetti più interessanti della quarta generazione riguarda proprio la gestione del combustibile e delle scorie radioattive. Grazie alla possibilità di utilizzare anche materiali oggi considerati scarti, questi sistemi potrebbero sfruttare quasi completamente il potenziale energetico disponibile.
Le tecnologie in sviluppo comprendono reattori raffreddati a piombo liquido, sistemi che utilizzano sodio o sali di sodio e diverse configurazioni modulari avanzate. In Italia uno dei progetti più osservati è quello di Newcleo, sviluppato con la collaborazione di ENEA.
Il programma prevede la realizzazione entro il 2026 di un dimostratore non nucleare presso il Centro Ricerche di Brasimone. In questo impianto una resistenza elettrica sostituirà il nocciolo del reattore. L’obiettivo è simulare il funzionamento completo del sistema sotto il profilo tecnologico, termofluidodinamico e dei controlli operativi.
Successivamente è prevista la costruzione in Francia di un primo reattore da circa 30 megawatt all’inizio degli anni Trenta. In una fase successiva dovrebbero arrivare impianti da 200-300 megawatt.
Parallelamente, negli Stati Uniti, il progetto Natrium di TerraPower, società sostenuta anche da Bill Gates, sta sperimentando l’utilizzo del sodio come refrigerante. Questa soluzione presenta sfide tecniche importanti perché il sodio reagisce rapidamente con aria e acqua. Nonostante ciò continua a essere considerata una delle strade più promettenti.
Un ulteriore vantaggio riguarda la possibilità di sfruttare il calore prodotto dal reattore anche quando la rete elettrica non richiede energia. In questi casi l’energia termica potrebbe essere utilizzata per produrre idrogeno oppure accumulata attraverso appositi sistemi di stoccaggio.
Restano comunque numerose sfide tecnologiche. Gestire materiali come il piombo liquido a temperature che possono raggiungere i 600 gradi richiede soluzioni particolarmente avanzate. I livelli di sicurezza devono inoltre essere garantiti fino a 800 gradi. Secondo i ricercatori coinvolti si tratta però di problemi tecnologici e non scientifici. Per questo possono essere affrontati e risolti attraverso ricerca e sperimentazione.
Conclusione
Il ritorno dell’energia atomica nel Paese rappresenta oggi una prospettiva di lungo periodo più che una realtà imminente. La strategia del governo si basa su impianti profondamente diversi rispetto alle grandi centrali del passato. L’attenzione è rivolta soprattutto agli SMR e, in prospettiva, ai reattori di quarta generazione.
Se le tecnologie di terza generazione sono già consolidate, i piccoli reattori modulari devono ancora dimostrare la loro piena maturità commerciale. Le soluzioni più avanzate restano invece in una fase di sviluppo.
I prossimi anni saranno quindi decisivi per capire se queste innovazioni riusciranno a trasformarsi in impianti operativi e se il progetto di riportare il nucleare in Italia potrà davvero diventare realtà entro gli obiettivi fissati per il 2050.
Redazione
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