I nuovi Reattori Modulari di piccola dimensione possono essere una soluzione per le nostre carenze energetiche?

Google ha annunciato una partnership con Kairos Power per l'acquisto di energia da piccoli reattori modulari (SMR) al fine di alimentare i suoi data center. Kairos Power ha recentemente ottenuto l'autorizzazione per costruire due reattori di prova in Tennessee.

• Hermes 1: La costruzione del reattore dimostrativo Hermes 1 è iniziata nel luglio 2024, con l'obiettivo di renderlo operativo entro il 2026. 

• Hermes 2: Il reattore Hermes 2, una struttura di test avanzata a bassa potenza con una capacità combinata di 20 MWe, è previsto per essere operativo entro la fine del 2027. 

Reattori commerciali per Google:Sintesi:

• 2024: Inizio costruzione di Hermes 1.
• 2026: Operatività prevista di Hermes 1.
• 2027: Operatività prevista di Hermes 2.
• 2030: Primo reattore commerciale operativo per Google.
• 2035: Completamento delle installazioni aggiuntive.

Queste tempistiche riflettono l'approccio iterativo di Kairos Power nello sviluppo e nella commercializzazione dei suoi reattori avanzati.

L'accordo tra Google e Kairos Power prevede la messa in funzione del primo reattore commerciale entro il 2030, con ulteriori installazioni fino al 2035. 

Ma l'Italia?

L'Italia sta intraprendendo iniziative per reintrodurre l'energia nucleare nel proprio mix energetico. Dopo aver abbandonato il nucleare in seguito ai referendum del 1987 e del 2011, il governo italiano ha recentemente manifestato l'intenzione di sviluppare nuove tecnologie nucleari, in particolare i reattori modulari avanzati.

• Formazione di una nuova società: Il governo prevede di presentare entro la fine del 2024 una società statale dedicata alla produzione di reattori nucleari avanzati. Questa iniziativa mira a costruire e potenzialmente esportare tali tecnologie. 

• Collaborazioni con partner internazionali: L'Italia sta valutando collaborazioni con gruppi energetici internazionali, come Westinghouse ed EDF, per supportare lo sviluppo di reattori nucleari avanzati nel paese. 

• Partecipazione di aziende italiane: Aziende come Enel, Leonardo e Ansaldo Nucleare stanno esplorando la possibilità di sviluppare reattori modulari avanzati in Italia, con l'obiettivo di rilanciare il settore energetico nazionale. 

Considerazioni:

Nonostante l'entusiasmo per il ritorno al nucleare, l'Italia dovrà affrontare sfide significative, tra cui la necessità di superare le precedenti decisioni referendarie e di ottenere il consenso pubblico per la costruzione di nuove centrali nucleari. Tuttavia, l'adozione di reattori modulari avanzati potrebbe rappresentare una soluzione più accettabile, grazie alle loro dimensioni ridotte e alla maggiore sicurezza rispetto ai reattori tradizionali.

Il governo italiano intende redigere entro l'inizio del 2025 nuove normative che consentano l'uso di tecnologie nucleari avanzate, con l'obiettivo di integrare l'energia nucleare nel mix energetico nazionale entro il 2030. Questa strategia mira a ridurre le emissioni di carbonio e a garantire una maggiore sicurezza energetica. 

i Reattori Modulari Avanzati (SMR, Small Modular Reactors) possono essere soluzioni efficaci sia per la desalinizzazione dell'acqua che per soddisfare il fabbisogno energetico dei datacenter. Vediamo nel dettaglio come queste tecnologie si applicano a ciascun settore:Gli SMR sono particolarmente adatti alla desalinizzazione grazie alla loro capacità di fornire energia elettrica e calore in modo continuo ed efficiente. La desalinizzazione richiede grandi quantità di energia, specialmente nei processi termici come la distillazione multistadio (MSF) o multieffetto (MED).

Produzione di calore e vapore: Gli SMR possono fornire il calore necessario per i processi di desalinizzazione termica, rendendoli più efficienti rispetto all'uso di energia elettrica da fonti tradizionali.

Energia costante: A differenza delle fonti rinnovabili intermittenti, come solare ed eolico, gli SMR offrono un approvvigionamento energetico stabile e prevedibile, ideale per impianti di desalinizzazione che operano 24/7.

Implementazione in aree remote: Gli SMR possono essere installati in regioni costiere o desertiche, dove la domanda di acqua dolce è elevata e le risorse locali di energia sono scarse.

Riduzione delle emissioni: A differenza delle centrali a combustibili fossili utilizzate in alcuni paesi per la desalinizzazione, gli SMR offrono un'alternativa a basse emissioni di carbonio

 

Costi iniziali: Gli SMR richiedono investimenti significativi per sviluppo e costruzione, anche se i costi tendono a ridursi con la standardizzazione.

Accettazione pubblica: La percezione negativa verso il nucleare potrebbe rallentare l'adozione su larga scala.

Regolamentazione: Le normative nucleari devono essere aggiornate per facilitare l'installazione degli SMR in settori non tradizionali come la desalinizzazione e i datacenter.Esempi e studi: Paesi come gli Emirati Arabi Uniti e la Corea del Sud stanno già studiando l'integrazione di reattori nucleari, inclusi SMR, per combinare desalinizzazione ed energia. Anche l'Agenzia Internazionale per l'Energia Atomica (IAEA) supporta progetti pilota in questo campo.I datacenter richiedono un approvvigionamento energetico affidabile, scalabile e sostenibile, poiché consumano enormi quantità di energia per alimentare server e sistemi di raffreddamento. Gli SMR possono rispondere a queste esigenze in diversi modi:

Alimentazione stabile: Gli SMR forniscono energia continua, eliminando i problemi di intermittenza che possono affliggere le energie rinnovabili.

Raffreddamento integrato: Il calore residuo prodotto dagli SMR può essere utilizzato nei sistemi di raffreddamento ad acqua per i datacenter, migliorandone l'efficienza complessiva.

Scalabilità: Gli SMR possono essere progettati per fornire energia su misura, da pochi megawatt a centinaia, adattandosi alle dimensioni e alla crescita dei datacenter.

Decarbonizzazione: Poiché i SMR non emettono CO₂ durante il funzionamento, possono aiutare i datacenter a raggiungere obiettivi di sostenibilità ambientale.

Sicurezza e affidabilità: Gli SMR utilizzano sistemi avanzati di sicurezza passiva, riducendo i rischi associati alle centrali nucleari tradizionali.

Esempi pratici:

Google e altre grandi aziende tecnologiche stanno esplorando collaborazioni con sviluppatori di SMR, come Kairos Power, per alimentare i loro datacenter con energia nucleare.

In Finlandia, studi hanno proposto l’uso di piccoli reattori nucleari per fornire energia sostenibile ai datacenter situati in regioni fredde, sfruttando anche il calore residuo per il teleriscaldamento.

Considerazioni

Gli SMR rappresentano una soluzione promettente per affrontare la domanda crescente di acqua dolce e energia nei settori critici come la desalinizzazione e i datacenter. Con il continuo avanzamento delle tecnologie nucleari, il loro utilizzo potrebbe diventare una realtà entro il prossimo decennio, contribuendo a una transizione energetica più sostenibile.

Gli SMR offrono un'opzione flessibile e sostenibile per entrambe le applicazioni, ma ci sono alcune sfide da considerare:

Peraltro mentre alcune "scuole di pensiero" pensano solo alle energie da fonti rinnovabili legate ad un risparmio energetico educando i consumatori a consumare meno, la tendenza è quella di un consumo in aumento (almeno del 2% a livello globale annuo), a cui i datacenter per la gestione di criptovalute, blockchian e intelligenza artificiale contribuiranno non poco.

Bisogna iniziare, ed iniziare presto per avere qualche speranza di raggiungere gli obiettivi climatici che noi stessi ci siamo dati per il 2050. Esistono certo delle perplessità sui tempi e i costi  e si cita continuamente l'abbandono di Nuscale, ma attualmente la fusione nucleare non esiste e le rinnovabili non sono in grado attualmente di garantire le esigenze di energia del nostro paese, mentre la Cina e l'America operano in questa direzione. Siamo destinati a diventare solo consumatori?