
Cambiamenti globali, tecnologia avanzata e domanda di data center: ecco cosa accadrà nel 2025 e oltre.
Sebbene i reattori nucleari generino energia in tutto il mondo da oltre 70 anni, il momento attuale è quello di una trasformazione potenzialmente radicale per questa tecnologia.
Con l’aumento della domanda di energia elettrica in tutto il mondo, dai veicoli elettrici ai data center, si registra un rinnovato interesse per la costruzione di nuova capacità nucleare, per l’estensione della durata di vita degli impianti esistenti e per la riapertura di quelli già chiusi. Si stanno inoltre moltiplicando gli sforzi per ripensare i progetti dei reattori e il 2025 segna un importante banco di prova per i cosiddetti reattori avanzati, che inizieranno a passare dalle idee sulla carta alla fase di costruzione.
Si tratta di un dato significativo, perché l’energia nucleare promette di essere una fonte costante di elettricità mentre il cambiamento climatico spinge le temperature globali a nuovi livelli e la domanda di energia aumenta in tutto il mondo. Ecco cosa ci aspetta per il settore.
Un mosaico globale
Negli ultimi due anni si è assistito a un nuovo impegno a favore dell’energia nucleare in tutto il mondo, compreso un accordo in occasione dei colloqui sul clima delle Nazioni Unite, con cui 31 Paesi si sono impegnati a triplicare la capacità energetica nucleare globale entro il 2050. Tuttavia, le prospettive per l’industria nucleare variano a seconda di dove si guarda.
Gli Stati Uniti ospitano attualmente il maggior numero di reattori nucleari operativi al mondo. Se la sua capacità specifica dovesse triplicare, ciò significherebbe aggiungere al totale attuale di circa 100 gigawatt una capacità di energia nucleare di 200 gigawatt. E questo oltre a sostituire i previsti pensionamenti di una flotta relativamente vecchia. Ma il Paese si è trovato in una sorta di stallo. L’anno scorso è entrato in funzione un nuovo reattore presso l’impianto di Vogtle, in Georgia (dopo notevoli ritardi e sforamenti dei costi), ma al momento negli Stati Uniti non ci sono grandi reattori convenzionali in costruzione o all’esame delle autorità di regolamentazione.
Quest’anno si prospetta anche un’atmosfera incerta per l’energia nucleare negli Stati Uniti, con l’insediamento della nuova amministrazione Trump. Sebbene la tecnologia tenda ad avere un ampio sostegno politico, è possibile che politiche come i dazi possano influire sul settore aumentando il costo di materiali da costruzione come l’acciaio, afferma Jessica Lovering, cofondatrice del Good Energy Collective, un’organizzazione di ricerca politica che sostiene l’uso dell’energia nucleare.
A livello globale, la maggior parte dei reattori in costruzione o in fase di progettazione si trova in Asia, e la crescita in Cina è particolarmente impressionante. La prima centrale nucleare del Paese è stata collegata alla rete nel 1991 e in pochi decenni ha costruito la terza flotta più grande al mondo, dopo Francia e Stati Uniti. La Cina ha quattro grandi reattori che potrebbero entrare in funzione quest’anno e un’altra manciata è prevista per il 2026.
Quest’anno sia il Bangladesh che la Turchia avvieranno i loro primi reattori nucleari. Anche l’Egitto ha il suo primo impianto nucleare in costruzione, anche se la messa in funzione non è prevista prima di diversi anni.
Avanzamento
I reattori nucleari commerciali presenti oggi sulla rete, e la maggior parte di quelli attualmente in costruzione, seguono generalmente uno schema simile: il combustibile che alimenta il reattore è l’uranio a basso arricchimento e l’acqua viene utilizzata come refrigerante per controllare la temperatura interna.
Ma reattori più recenti e avanzati si stanno avvicinando all’uso commerciale. In tutto il mondo è in fase di sviluppo un’ampia gamma di reattori cosiddetti di IV generazione, che si discostano in un modo o nell’altro dal progetto attuale nel tentativo di migliorare la sicurezza, l’efficienza o entrambi. Alcuni utilizzano sale fuso o un metallo come il piombo come refrigerante, mentre altri utilizzano una versione più arricchita dell’uranio come combustibile. Spesso si tratta di un approccio misto, con variazioni sul tipo di combustibile e sui metodi di raffreddamento.
I prossimi due anni saranno cruciali per la tecnologia nucleare avanzata, in quanto le proposte e i progetti si muoveranno verso il processo di costruzione. “Stiamo assistendo alla trasformazione dei reattori di carta in reattori veri e propri”, afferma Patrick White, direttore della ricerca della Nuclear Innovation Alliance, un think tank no-profit.
Gran parte dei finanziamenti e dell’attività industriale nel settore dei reattori avanzati è incentrata negli Stati Uniti, dove diverse aziende sono prossime alla dimostrazione della loro tecnologia.
Kairos Power sta costruendo reattori raffreddati da sale fuso, in particolare da un materiale contenente fluoro chiamato Flibe. L’azienda ha ricevuto un permesso di costruzione dalla Nuclear Regulatory Commission (NRC) degli Stati Uniti per il suo primo reattore dimostrativo alla fine del 2023 e un secondo permesso per un altro impianto alla fine del 2024. La costruzione di entrambi gli impianti avverrà nei prossimi anni e si prevede di completare il primo impianto dimostrativo nel 2027.
TerraPower è un’altra azienda statunitense che sta lavorando su reattori di IV generazione, anche se il progetto del suo reattore Natrium utilizza sodio liquido come refrigerante. L’azienda sta adottando un approccio leggermente diverso alla costruzione: separando la parte nucleare da quella non nucleare dell’impianto, ha potuto iniziare i lavori su parte del sito nel giugno del 2024. Per iniziare i lavori sulla parte nucleare, l’azienda attende ancora l’approvazione della NRC, che prevede di farlo entro il 2026.
Un progetto del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti potrebbe essere il primo reattore di IV generazione in corso di realizzazione a generare elettricità, anche se su scala molto ridotta. Il Progetto Pele è un microreattore trasportabile prodotto da BWXT Advanced Technologies. L’assemblaggio dovrebbe iniziare all’inizio di quest’anno, mentre il trasporto al sito finale presso l’Idaho National Lab è previsto per il 2026.
I reattori avanzati non sono certo limitati agli Stati Uniti. Anche se la Cina sta costruendo rapidamente reattori convenzionali, il Paese sta iniziando a fare passi da gigante anche in una serie di tecnologie avanzate. Gran parte dell’attenzione è rivolta ai reattori raffreddati a gas ad alta temperatura, spiega Lorenzo Vergari, professore assistente presso l’Università dell’Illinois Urbana-Champaign. Questi reattori utilizzano il gas elio come refrigerante e raggiungono temperature superiori a 1.500 °C, molto più alte di altri progetti.
Il primo reattore dimostrativo commerciale cinese di questo tipo è entrato in funzione alla fine del 2023 e una manciata di reattori più grandi che utilizzano questa tecnologia sono attualmente in fase di progettazione o di costruzione.
Capacità di spremitura
Ci vorranno anni, o addirittura decenni, perché anche i progetti di reattori più avanzati diano veramente i loro frutti con grandi quantità di elettricità sulla rete. Per questo motivo, a fronte della crescente domanda di energia elettrica in tutto il mondo, c’è un rinnovato interesse a ricavare la maggior quantità possibile di energia dalle centrali nucleari esistenti.
Una tendenza che si sta affermando nei Paesi con parchi nucleari relativamente vecchi è l’estensione delle licenze. Sebbene molti impianti costruiti nel XX secolo avessero originariamente una licenza di 40 anni, non c’è motivo per cui molti di essi non possano funzionare più a lungo se sottoposti a una manutenzione adeguata e se alcune apparecchiature vengono sostituite.
Le autorità di regolamentazione statunitensi hanno concesso estensioni di 20 anni a gran parte della flotta, portando la durata di vita prevista di molti reattori a 60 anni. Una manciata di reattori ha visto estendere le proprie licenze anche oltre, fino a 80 anni. Anche Paesi come la Francia e la Spagna hanno recentemente esteso le licenze dei reattori in funzione oltre i 40 anni di vita iniziale. È probabile che tali estensioni continuino e che nei prossimi anni un numero maggiore di reattori negli Stati Uniti possa ottenere una nuova licenza per una durata di vita fino a 80 anni.
Inoltre, c’è interesse a riaprire gli impianti chiusi, in particolare quelli che sono stati chiusi di recente per motivi economici. Una di queste è la centrale nucleare di Palisades, nel Michigan, il cui progetto ha ottenuto un prestito di 1,52 miliardi di dollari dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti per contribuire ai costi di ripristino. Holtec, proprietario e gestore dell’impianto, punta a rimettere in funzione la centrale nel 2025.
Tuttavia, l’NRC ha segnalato possibili danni ad alcune apparecchiature dell’impianto, in particolare ai generatori di vapore. A seconda dell’entità delle riparazioni necessarie, i costi aggiuntivi potrebbero rendere la riapertura antieconomica, afferma White.
Un altro obiettivo è il reattore dell’ex impianto nucleare di Three Mile Island. Il proprietario del sito afferma che il reattore potrebbe tornare a funzionare entro il 2028, anche se le battaglie per il collegamento dell’impianto alla rete elettrica potrebbero svolgersi nel corso del prossimo anno. Infine, i proprietari del Duane Arnold Energy Center in Iowa starebbero valutando la possibilità di riaprire la centrale nucleare, chiusa nel 2020.
Il grande appetito di Big Tech
Uno dei fattori che spingono il crescente appetito per l’energia nucleare è l’incredibile crescita dell’intelligenza artificiale, che si basa su centri dati che richiedono un’enorme quantità di energia. L’anno scorso si è registrato un nuovo interesse da parte dei giganti tecnologici che guardano al nucleare come potenziale soluzione alla crisi energetica dell’IA.
Microsoft ha avuto un ruolo importante nei piani di riapertura del reattore di Three Mile Island: nel 2024 l’azienda ha firmato un accordo per l’acquisto di energia dall’impianto, se sarà in grado di riaprire. E questo è solo l’inizio.
Nell’ottobre del 2024 Google ha siglato un accordo con Kairos Power, che prevede che la startup costruisca fino a 500 megawatt di centrali elettriche entro il 2035 e che Google acquisti l’energia. Amazon ha fatto un passo avanti rispetto a questi accordi, investendo direttamente in X-energy, un’azienda che costruisce piccoli reattori modulari. Il denaro finanzierà direttamente lo sviluppo, l’autorizzazione e la costruzione di un progetto a Washington.
I finanziamenti delle grandi aziende tecnologiche potrebbero essere di grande aiuto per mantenere in funzione i reattori esistenti e far decollare i progetti avanzati, ma molti di questi impegni finora sono vaghi, afferma Lovering del Good Energy Collective. Tra le tappe principali da tenere d’occhio ci sono i grandi impegni finanziari, i contratti firmati e le domande presentate alle autorità di regolamentazione.
“Il nucleare ha avuto un 2024 incredibile, probabilmente l’anno più eccitante per il nucleare da molti decenni a questa parte”, afferma Staffan Qvist, ingegnere nucleare e amministratore delegato di Quantified Carbon, una società di consulenza internazionale focalizzata sulla decarbonizzazione dell’energia e dell’industria. L’implementazione su scala adeguata sarà una grande sfida, ma l’interesse sta aumentando. Come dice Qvist, “c’è un grande mondo là fuori affamato di energia”.