E se esistesse un nucleare pulito, economico e sicuro?

[franz]

Leslie Dewan, 28 anni, finalista del premio "Young Innovators Under 35".
di Kevin Bullis |

L’industria dell’energia nucleare è famosa per la sua resistenza a cambiamenti innovativi, ma Leslie Dewan e un suo collega hanno osato inventare una nuova tipologia di reattore nucleare. “Ci sentivamo in cima al mondo. Avevamo appena superato i nostri esami di qualificazione per i nostri PhDs”, racconta. “Abbiamo pensato, ‘Siamo più intelligenti di quanto non lo siamo mai stati nella nostra vita. Possiamo fare qualunque cosa. Cambiamo il mondo con l’energia nucleare’”. Due anni dopo, ha finito di progettare un reattore che risolve i problemi principali dell’energia nucleare. Per commercializzarlo, ha co-fondato una startup di nome Transatomic Power”.

437 reattori nucleari operano in tutto il mondo.

Per decenni, l’industria del nucleare ha costruito quasi esclusivamente reattori ad acqua leggera. Esistono problemi significativi con quella tecnologia, che utilizza acqua ordinaria per raffreddare le bare di combustibile all’interno delle quali avviene la reazione nucleare. Richiede costose misure di sicurezza per proteggere dalla fuga di radiazioni in caso di fusione delle barre di combustibile; produce rifiuti che continuano a essere pericolosi per 100,000 anni. Dewan e il suo collega, Mark Massie, hanno progettato un’alternativa basata su un rattore a sale fuso che era stato inizialmente proposto negli anni ’50 per alimentare un aeroplano. Sebbene gli aerei nucleari non divennero mai una realtà, il design del reattore ha diversi vantaggi chiave. Ad esempio, può essere prontamente modificato in maniera tale da riutilizzare gran parte del suo materiale nucleare esaurito come combustibile.

E’ anche molto più sicuro rispetto ai reattori ad acqua leggera, che richiedono una costante fonte di elettricità per pompare acqua fredda e prevenire reazioni nucleari che porterebbero a una fusione. Il sale fuso funge da liquido di raffreddamento; viene mischiato assieme ai materiali nucleari, per cui le reazioni avvengono direttamente all’interno del liquido. Il calore di queste reazioni mantiene il sale fuso. Un tappo sul fondo della vasca di reazione e realizzato con lo stesso sale viene mantenuto solido raffreddandolo; nel caso in cui dovesse venire meno l’elettricità, questo tappo si riscalda fino a sciogliersi, permettendo ai contenuti del reattore di defluire all’interno di una vasca di contenimento e spargersi, così da arrestare pressoché completamente la reazione nucleare.
Il materiale nucleare e il sale fuso si raffreddano quindi e diventano un solido contenuto che non costituisce alcun pericolo di fusione.

Questa tecnologia aveva però un problema lampante: i reattori erano larghi e, quindi, costosi rispetto alla quantità di energia che erano in grado di produrre. Dewan ha trovato una soluzione. “Ci siamo resi conto che con alcune semplici modifiche ai reattori a sale fuso potevamo incrementarne considerevolmente la densità energetica e, conseguentemente, renderli più economici”, dice. Ha introdotto nuovi materiali e una nuova forma che le ha permesso di incrementare la capacita energetica di trenta volte. Come risultato, il reattore è ora talmente compatto che una versione sufficientemente larga per alimentare una centrale potrebbe essere costruita in fabbrica e spedita via treno alla centrale, il che risulta potenzialmente più economico rispetto all’attuale pratica di costruire i reattori nucleari in sito.

Il reattore fa inoltre un uso più efficiente dell’energia contenuta nel combustibile nucleare. Può consumare intorno a una tonnellata di rifiuti nucleari in un anno, avanzando appena quattro chilogrammi. Il nome scelto dalla Dewan per la sua tecnologia: Reattore rifiuti annichilente a sale fuso.

Finora, i progetti esistono nella forma di un documento da 180 pagine, di simulazioni al computer e di brevetti depositati. La Dewan ha progettato quindi esperimenti, ciascuno dei quali costerà intorno a 1 milione di dollari, per dimostrare gli aspetti chiave del suo design. Se questi progetti avranno successo, avrà ancora un decennio o più di test da condurre e certificazioni federali da ottenere che potrebbero costare centinaia di milioni di dollari. Lei stessa non nasconde che il futuro di questa nuova tecnologia nucleare potrebbe risiedere altrove, potenzialmente in Cina, dove gli investimenti in nuovi design per reattori nucleari e la costruzione di nuove centrali non hanno eguali.

Pur dovendo percorrere un sentiero lungo e incerto verso la commercializzazione della tecnologia, la Dewan è spinta da quello che è in gioco. Fa parte di una nuova generazione di giovani ricercatori che vedono l’energia nucleare come una delle migliori speranze di scongiurare il disastroso cambiamento climatico.
La Dewan aveva inizialmente guardato al solare e all’eolico come soluzione per ridurre le emissioni di anidride carbonica, ma “poi ho guardato i numeri”, dice, “e mi sono resa conto che l’energia è la migliore fonte di energia a basse emissioni attualmente disponibile e ampliabile”.

(MO) http://www.technologyreview.it/?p=article&a=3396

[pianogrande]

Pulito, economico e sicuro?
W il nucleare!

Non capisco come lo scarico dei sali possa arrestare la reazione, ma chissà quante altre cose non capisco.

Le verifiche ancora necessarie ci daranno tutto il tempo per capire.

[franz]

Non capisco come lo scarico dei sali possa arrestare la reazione, ma chissà quante altre cose non capisco.

Da quello che ho capito sali e combustibile nucleare sono un tutt'uno.
Scaricando il tutto dal reattore, il composto sale/combustibile passa da una forma compatta (dove possono avvenire le reazioni a catena data la prossimità degli atomi) ad una forma "sparsa" in una larga vasca di contenimento. Intuisco che è la forma larga della vasca che fa si che il liquido non superi una determinata altezza e questo comporti la sparizione della massa critica che innesca le reazioni a catena.

[pianogrande]

Grazie Franz.
Tutto molto interessante.
I tempi potrebbero essere lunghissimi ma l'argomento è da tenere in evidenza.

[flaviomob]

Continuerebbe ad esistere il rischio legato alle scorie radiattive per il "dopo". Inoltre è tutto bello e perfetto... sulla carta, ma non c'è stata ancora alcuna sperimentazione.

[franz]

Continuerebbe ad esistere il rischio legato alle scorie radiattive per il "dopo". Inoltre è tutto bello e perfetto... sulla carta, ma non c'è stata ancora alcuna sperimentazione.

Leggo: "... può essere prontamente modificato in maniera tale da riutilizzare gran parte del suo materiale nucleare esaurito come combustibile". In pratica puo' esistere una versione che usa le sue stesse scorie.

Ho trovato il sito del progetto: http://transatomicpower.com/