I piccoli reattori modulari (SMR) sono reattori nucleari avanzati che hanno una capacità di potenza fino a 300 MW(e) per unità, che è circa un terzo della capacità di generazione dei tradizionali reattori nucleari.
Gli SMR, che possono produrre una grande quantità di elettricità a basse emissioni di carbonio, sono:
- Piccolo : fisicamente una frazione delle dimensioni di un reattore nucleare convenzionale.
- Modulare: consente di assemblare in fabbrica sistemi e componenti e di trasportarli come un’unità nel luogo di installazione.
- Reattori: sfruttano la fissione nucleare per generare calore e produrre energia.
Vantaggi degli SMR
Molti dei vantaggi degli SMR sono intrinsecamente legati alla natura del loro design: piccoli e modulari. Grazie al loro ingombro ridotto, gli SMR possono essere posizionati in luoghi non adatti a grandi centrali nucleari.
Le unità prefabbricate di SMR possono essere prodotte e poi spedite e installate in loco, rendendole più convenienti da costruire rispetto ai grandi reattori di potenza, che sono spesso progettati su misura per una particolare posizione, il che a volte comporta ritardi nella costruzione.
Gli SMR offrono risparmi in termini di costi e tempi di costruzione e possono essere distribuiti in modo incrementale per soddisfare la crescente domanda di energia.
Una delle sfide per accelerare l’accesso all’energia è l’infrastruttura, ovvero la limitata copertura della rete nelle aree rurali, e i costi di connessione alla rete per l’elettrificazione rurale. Una singola centrale elettrica non dovrebbe rappresentare più del 10 percento della capacità totale della rete installata.
Nelle aree prive di sufficienti linee di trasmissione e capacità di rete, gli SMR possono essere installati in una rete esistente o in remoto fuori dalla rete, in funzione della loro minore produzione elettrica, fornendo energia a basse emissioni di carbonio per l’industria e la popolazione.
Ciò è particolarmente rilevante per i microreattori, che sono un sottoinsieme di SMR progettati per generare energia elettrica in genere fino a 10 MW(e).
I microreattori hanno ingombri più piccoli rispetto ad altri SMR e saranno più adatti per le regioni inaccessibili a energia pulita, affidabile e conveniente. Inoltre, i microreattori potrebbero fungere da alimentazione di riserva in situazioni di emergenza o sostituire i generatori di corrente che sono spesso alimentati a gasolio, ad esempio, nelle comunità rurali o nelle aziende remote.
Rispetto ai reattori esistenti, i progetti SMR proposti sono generalmente più semplici e il concetto di sicurezza per gli SMR spesso si basa maggiormente su sistemi passivi e caratteristiche di sicurezza intrinseche del reattore, come bassa potenza e pressione di esercizio. Ciò significa che in tali casi non è richiesto alcun intervento umano o potenza o forza esterna per spegnere i sistemi, perché i sistemi passivi si basano su fenomeni fisici, come circolazione naturale, convezione, gravità e autopressurizzazione.
Questi maggiori margini di sicurezza, in alcuni casi, eliminano o riducono significativamente il potenziale di rilasci pericolosi di radioattività nell’ambiente e nel pubblico in caso di incidente.
Gli SMR hanno ridotto i requisiti di carburante. Le centrali elettriche basate sugli SMR potrebbero richiedere rifornimenti meno frequenti, ogni 3-7 anni, rispetto a 1-2 anni per le centrali convenzionali.
Alcuni SMR sono progettati per funzionare fino a 30 anni senza rifornimento.
Sia le istituzioni pubbliche che quelle private stanno partecipando attivamente agli sforzi per portare a compimento la tecnologia SMR entro questo decennio. L’Akademik Lomonosov russa, la prima centrale nucleare galleggiante al mondo che ha iniziato l’attività commerciale a maggio 2020, sta producendo energia da due SMR da 35 MW(e).
Altri SMR sono in costruzione o in fase di licenza in Argentina, Canada, Cina, Russia, Corea del Sud e Stati Uniti d’America.
Oltre 80 progetti SMR commerciali in fase di sviluppo in tutto il mondo mirano a output diversi e applicazioni diverse, come elettricità, sistemi energetici ibridi, riscaldamento, desalinizzazione dell’acqua e vapore per applicazioni industriali.
Sebbene gli SMR abbiano un costo di capitale iniziale inferiore per unità, la loro competitività economica deve ancora essere dimostrata nella pratica una volta che saranno implementati.