Perché la vita delle centrali nucleari si sta allungando

Una flotta nucleare obsoleta può ancora contribuire a ridurre le emissioni di gas serra.

Invecchiare può far paura. Con l’avanzare dell’età, si rischia di non essere più in grado di fare tutto quello che si faceva prima e può essere difficile stare al passo con i tempi che cambiano. Basta chiedere ai reattori nucleari.

L’età media dei reattori nelle centrali nucleari di tutto il mondo sta aumentando. Negli Stati Uniti, che hanno più reattori in funzione di qualsiasi altro Paese, l’età media dei reattori è di 42 anni, dal 2023. In Europa quasi il 90% dei reattori è in funzione da 30 anni o più.

I reattori più vecchi, soprattutto quelli più piccoli, sono stati chiusi in massa a causa delle pressioni economiche, in particolare nelle aree in cui esistono altre fonti di energia elettrica a basso costo, come il gas naturale. Ma i reattori nucleari più vecchi potrebbero avere ancora molto da vivere.

Il nuovo proprietario di un impianto del Michigan, chiuso nel 2022, sta ora lavorando per riaprirlo, come ho riportato nel mio ultimo articolo. Se il riavvio avrà successo, l’impianto potrebbe funzionare per un totale di 80 anni. Altri stanno vedendo estendere di 20 anni le licenze dei loro reattori. L’estensione della durata di vita delle centrali nucleari esistenti potrebbe contribuire a ridurre le emissioni e in genere è più economica della costruzione di nuove centrali. Quindi, quanto possiamo aspettarci che le centrali nucleari durino?

Negli Stati Uniti, la Nuclear Regulatory Commission (NRC) autorizza i reattori nucleari per una durata di vita operativa di 40 anni. Ma gli impianti possono certamente funzionare più a lungo, e molti lo fanno.

Il termine di 40 anni non è stato concepito per porre un punto finale alla vita di un impianto, afferma Patrick White, direttore della ricerca presso la Nuclear Innovation Alliance, un think tank no-profit. Piuttosto, si voleva garantire che gli impianti fossero in grado di funzionare abbastanza a lungo da recuperare il denaro investito per costruirli.

L’NRC ha concesso estensioni di licenza di 20 anni a gran parte della flotta nucleare statunitense esistente, consentendo loro di operare per 60 anni. Ora alcuni operatori stanno chiedendo un’ulteriore estensione. Una manciata di reattori ha già ottenuto l’autorizzazione a operare per un totale di 80 anni, tra cui due unità a Turkey Point, in Florida. Ottenere queste proroghe è stato però difficile. L’NRC ha in parte ritrattato alcune delle sue approvazioni e sta richiedendo a molti dei siti precedentemente approvati di sottoporsi a ulteriori revisioni ambientali utilizzando dati più recenti.

E mentre i reattori più vecchi in funzione nel mondo oggi sono solo 54, ci sono già le prime ricerche per estendere la durata di vita a 100 anni, dice White.

La realtà è che una centrale nucleare ha pochi componenti veramente limitanti. Apparecchiature come pompe, valvole e scambiatori di calore nel sistema di raffreddamento dell’acqua e nelle infrastrutture di supporto possono essere mantenute, riparate o sostituite. Potrebbero anche essere aggiornati quando la tecnologia migliora per aiutare una centrale a generare elettricità in modo più efficiente.

Due componenti principali determinano la durata di vita di un impianto: il contenitore a pressione del reattore e la struttura di contenimento, spiega Jacopo Buongiorno, professore di ingegneria nucleare al MIT.

• Il contenitore a pressione del reattore è il cuore di una centrale nucleare e contiene il nocciolo del reattore e il relativo sistema di raffreddamento. La struttura deve mantenere il nocciolo del reattore a una temperatura e a una pressione elevate senza perdite.
• La struttura di contenimento è un involucro che circonda il reattore nucleare. È progettata per essere ermetica e per contenere qualsiasi materiale radioattivo in caso di emergenza.

Entrambi i componenti sono fondamentali per il funzionamento sicuro di una centrale nucleare e sono generalmente troppo costosi o difficili da sostituire. Pertanto, quando le autorità di regolamentazione esaminano le applicazioni per estendere la durata di vita degli impianti, si preoccupano soprattutto delle condizioni e della durata di vita di questi componenti, afferma Buongiorno.

I ricercatori sono alla ricerca di nuovi modi per affrontare i problemi che hanno minacciato di mettere fuori uso alcuni impianti, come la corrosione che ha interessato i componenti del reattore in una centrale dell’Ohio, causandone la chiusura per due anni. Nuovi metodi di monitoraggio dei materiali all’interno delle centrali nucleari e nuovi materiali che resistono al degrado potrebbero aiutare i reattori a funzionare in modo più sicuro e più a lungo.

L’estensione della durata di vita delle centrali nucleari potrebbe aiutare il mondo a raggiungere gli obiettivi in materia di energia pulita e clima.

In alcuni luoghi, la chiusura delle centrali nucleari può provocare un aumento dell’inquinamento da carbonio, poiché i combustibili fossili vengono utilizzati per colmare il vuoto di energia. Quando New York ha chiuso la sua centrale nucleare di Indian Point nel 2021, il consumo di gas naturale è aumentato e le emissioni di gas serra sono aumentate.

La Germania ha spento l’ultimo dei suoi reattori nucleari nel 2023 e le emissioni del Paese sono scese a un livello record, anche se alcuni esperti sostengono che la maggior parte di questo calo ha più a che fare con il rallentamento dell’economia che con l’aumento dell’uso di fonti rinnovabili come l’eolico e il solare.

Secondo un rapporto dell’Agenzia internazionale per l’energia atomica, prolungare di 10 anni la durata di vita della flotta nucleare mondiale significherebbe aggiungere 26.000 terawattora di elettricità a basse emissioni di carbonio alla rete nei prossimi decenni. Ciò equivale a circa un anno dell’attuale domanda globale di elettricità. Ciò potrebbe contribuire a ridurre le emissioni mentre il mondo espande la capacità di produzione di energia a basse emissioni di carbonio.

Quindi, quando si tratta di ripulire la rete elettrica, è utile rispettare gli anziani, compresi i reattori nucleari.

Foto di copertina: l’Indian Point Energy Center di New York ha generato elettricità con reattori nucleari per quasi 60 anni prima di chiudere i battenti nel 2021.
AP PHOTO/SETH WENIG