Ritorno del nuovo nucleare

19 Dicembre 2024
Circular Economy, Innovation, tecnologia, Focus On

Data l’urgenza di soddisfare una crescente domanda di energia e come soluzione complementare alle fonti rinnovabili per la produzione di energia elettrica necessaria per poter raggiungere gli obiettivi di neutralità del 2050, l’interesse globale è tornato sul nucleare. Le proiezioni indicano che entro il 2035, le fonti a basse emissioni di gas serra potrebbero rappresentare fino al 77% del mix energetico globale, cifra che sale all'89% includendo il nucleare. Sebbene l'energia nucleare abbia origini nel XX secolo e sia stata storicamente associata a rischi di sicurezza, bisogna considerare che in 70 anni ci sono stati sviluppi nelle tecnologie nucleari.

Può il nucleare essere strategico per l’Italia?

Negli ultimi anni, l’Italia ha affrontato i dubbi legati ai rischi operativi e alla gestione delle scorie radioattive mettendo in pausa la produzione industriale nazionale ma continuando la ricerca e le collaborazioni internazionali. Tuttavia, la situazione energetica sta cambiando rapidamente. Nel Paese si sta aprendo la strada per la prima newco a trazione pubblica con il coinvolgimento di Enel che avrebbe la quota di maggioranza con il 51%, seguita da Ansaldo Nucleare col 39% e da Leonardo col restante 10%. In questo scenario emerge la startup Newcleo che ha già raccolto l’interesse di circa 700 azionisti ed è già un unicorno con 1,3 miliardi di euro di valutazione.

Lo slancio degli investimenti

Gli investimenti nelle tecnologie nucleari sono in crescita, con il coinvolgimento di grandi aziende tecnologiche. Ad esempio, Google ha recentemente siglato un accordo con Kairos Power per sviluppare un reattore a sali fusi, mentre Microsoft sta collaborando con Constellation Energy per riattivare una centrale nucleare esistente.

In Italia, nel 2024, il Decreto Mission Innovation ha destinato 135 milioni di euro alla ricerca sui reattori modulari compatti (SMR) e sulla fusione nucleare. Inoltre, il 1° luglio 2024 è stato inviato alla Commissione Europea il testo definitivo del Piano nazionale integrato energia e clima (PNIEC), che punta a sfruttare la capacità di generazione elettrica tramite fissione nucleare entro il 2035, con l'obiettivo di esplorare la fusione nucleare a partire dal 2050.

Centrale nucleare Centrale nucleare

Quali sono le nuove tecnologie attuali di settore?

Le nuove tecnologie disponibili mirano non solo a migliorare l’efficienza e la sicurezza, ma anche a ridurre i costi. Le tecnologie per la fissione sono i reattori nucleari di quarta generazione (AMR) e i reattori modulari compatti (SMR). Un altro ambito tecnologico da considerare è la produzione di idrogeno rosa dall’energia nucleare. Per completare il ciclo di vita le nuove soluzioni per ridurre l’impatto ambientale dei rifiuti radioattivi.

Reattori nucleari di quarta generazione (AMR) e Reattori Modulari Compatti (SMR)

Partendo dalle tecnologie di fissione di nuova generazione gli AMR introducono avanzamenti con tecnologie come il raffreddamento a gas come il piombo liquido, o a sali fusi che riducono i rischi operativi e consentono di gestire meglio i combustibili nucleari. Il concetto di SMR, invece, rappresenta una risposta alle sfide delle centrali nucleari di terza generazione. Essi grazie a una struttura compatta garantiscono una maggiore sicurezza e costi ridotti. Questi reattori offrono soluzioni modulari, scalabili e personalizzabili per soddisfare esigenze energetiche specifiche. Si prestano inoltre per essere integrati in contesti decentralizzati.

Idrogeno Nucleare

L'idrogeno è utile per settori che non possono essere facilmente elettrificati, come quelli legati ai trasporti pesanti o all'industria perché necessitano autonomia e tempi di rifornimento rapidi. L'idrogeno può essere prodotto tramite diverse fonti, tradizionalmente è realizzata tramite combustibili fossili ma attraverso le tecnologie nucleari sì può sfruttare il calore generato dai reattori nucleari per scindere l’acqua e produrre idrogeno.

Gestione dei Rifiuti Radioattivi

Per gestire i rifiuti radioattivi in modo efficace essi vengono classificati in quattro categorie in base al loro livello di radioattività, ognuna delle quali richiede approcci specifici per il trattamento e lo smaltimento. In questo processo l’introduzione dell’intelligenza artificiale può contribuire all’automazione di smistamento e nel monitoraggio dei rifiuti nucleari. Per quanto riguarda i trattamenti, le nuove tecniche innovative sono l’incenerimento a plasma che permette secondo un approccio circolare di trasformare i rifiuti in materiali vetrificati riutilizzabili e l'ossidazione a umido che attraverso reazioni chimiche degrada i contaminanti in composti meno tossici. Per il trattamento dei rifiuti liquidi emerge il processo chimico della cementazione. Infine, tramite processi termochimici o biologici le tecnologie di pirolisi e bioremediation sono importanti per il trattamento dei rifiuti residui a lungo termine contribuendo alla bonifica degli ambienti contaminati.

Nuclear Power, il report di Intesa Sanpaolo Innovation Center

L'energia nucleare ha registrato progressi significativi, offrendo tecnologie all'avanguardia e affrontando allo stesso tempo sfide quali normative rigorose e costi elevati. L'Industry Trends Report - Nuclear Power: The Future of Nuclear Energy, realizzato da Intesa Sanpaolo Innovation Center, analizza le differenti tecnologie che possono essere usate per affrontare queste sfide.

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a cura di Intesa Sanpaolo Innovation Center - Innovation Intelligence