Un reattore alimentato a torio è l’ultima idea ripresa dopo essere stata accantonata a metà del XX secolo.
La Cina ha ancora una volta battuto tutti gli altri su una pietra miliare dell’energia pulita: il suo nuovo reattore nucleare, secondo quanto riferito, è uno dei primi a utilizzare il torio al posto dell’uranio come combustibile e il primo del suo genere che può essere rifornito mentre è in funzione.
Si tratta di uno sviluppo interessante (anche se decisamente sperimentale) di un Paese che si sta avviando a diventare il leader mondiale dell’energia nucleare. La Cina ha superato la Francia in termini di produzione, anche se non di capacità; è ancora indietro rispetto agli Stati Uniti in entrambe le categorie. Ma un tema ricorrente nella copertura mediatica del reattore mi ha colpito, perché è così familiare: questa tecnologia è stata inventata decenni fa e poi abbandonata.
Questa frase può essere praticamente copiata e incollata in innumerevoli storie sulla tecnologia avanzata dei reattori di oggi. Sistemi di raffreddamento a sale fuso? Inventati a metà del XX secolo ma mai commercializzati. Lo stesso vale per diversi combustibili alternativi, come il TRISO. E, naturalmente, c’è il torio.
Questo reattore sperimentale in Cina funzionante con un combustibile alternativo la dice lunga su questo momento per la tecnologia dell’energia nucleare: molti gruppi guardano al passato per trovare tecnologie, con una nuova voglia di costruirle.
Innanzitutto, è importante notare che la Cina è il punto caldo dell’energia nucleare in questo momento. Mentre gli Stati Uniti hanno ancora il maggior numero di reattori operativi al mondo, la Cina sta recuperando rapidamente terreno. Il Paese sta costruendo reattori ad un ritmo notevole e attualmente ha più reattori in costruzione di qualsiasi altro Paese. Proprio questa settimana, la Cina ha approvato 10 nuovi reattori, per un totale di oltre 27 miliardi di dollari di investimenti.
La Cina è anche all’avanguardia per quanto riguarda alcune tecnologie avanzate per i reattori (questa categoria comprende fondamentalmente tutto ciò che si discosta dallo schema standard di ciò che è presente oggi sulla rete: reattori di grandi dimensioni che utilizzano uranio arricchito come combustibile e acqua ad alta pressione per mantenere il reattore freddo). I reattori ad alta temperatura che utilizzano il gas come refrigerante sono una delle principali aree di interesse per la Cina: alcuni reattori che utilizzano questa tecnologia sono stati avviati di recente e altri sono in fase di progettazione o di costruzione.
Ora i media statali cinesi riferiscono che gli scienziati del Paese hanno raggiunto una pietra miliare con un reattore basato sul torio. Il reattore è entrato in funzione nel giugno 2024, ma i ricercatori affermano che di recente ha effettuato il rifornimento di combustibile senza spegnersi. (I reattori convenzionali in genere devono essere fermati per rifornirsi di combustibile). Gli scienziati a capo del progetto hanno condiviso i risultati durante una riunione a porte chiuse presso l’Accademia cinese delle scienze.
Sottolineo che non si tratta di un’enorme centrale elettrica: questo reattore è minuscolo. Genera solo due megawatt di calore, meno del reattore di ricerca del campus del MIT, che raggiunge i sei megawatt. (A dire il vero, quello del MIT è uno dei più grandi reattori di ricerca universitari degli Stati Uniti, ma comunque… è piccolo).
Ad ogni modo, il progresso è un progresso per i reattori al torio, dato che negli ultimi 50 anni circa il mondo si è concentrato esclusivamente sull’uranio.
Gran parte della ricerca originale sul torio è stata condotta negli Stati Uniti, che negli anni Cinquanta e Sessanta hanno investito risorse in ogni tipo di tecnologia di reattore. Un reattore in funzione negli anni ’60 presso l’Oak Ridge National Laboratory, nel Tennessee, utilizzava combustibile a base di uranio-233 (che può essere generato quando il torio viene bombardato con radiazioni).
Alla fine, però, il mondo si è più o meno stabilizzato su un progetto di reattori nucleari, concentrandosi su quelli che utilizzano l’uranio-238 come combustibile e sono raffreddati dall’acqua ad alta pressione. Un motivo per cui ci si è concentrati sull’uranio per la tecnologia energetica? La ricerca potrebbe essere applicata anche alle armi nucleari.
Ma ora c’è un rinnovato interesse per le tecnologie nucleari alternative, e il reattore alimentato a torio è solo uno dei tanti esempi. Ne abbiamo già parlato in precedenza: Kairos Power sta costruendo reattori che utilizzano il sale fuso come refrigerante per piccoli reattori nucleari, anch’essa una tecnologia inventata e sviluppata negli anni ’50 e ’60 prima di essere abbandonata.
Un altro concetto vecchio ma nuovo è l’utilizzo di gas ad alta temperatura per raffreddare i reattori, come intende fare X-energy nella sua proposta di centrale elettrica presso un impianto chimico in Texas. (Questo reattore potrà essere rifornito mentre è in funzione, come il nuovo reattore al torio).
Alcuni problemi di decenni fa, che hanno contribuito all’abbandono delle tecnologie, devono essere affrontati ancora oggi. Nel caso dei reattori a sale fuso, ad esempio, può essere difficile trovare materiali in grado di resistere alle proprietà corrosive del sale super-caldo. Per i reattori al torio, il processo di trasformazione del torio in combustibile U-233 è stato storicamente uno degli ostacoli.
Tuttavia, come dimostrano i primi progressi, gli archivi potrebbero fornire materia prima per nuovi reattori commerciali e la rivisitazione di queste vecchie idee potrebbe dare all’industria nucleare una spinta molto necessaria.
Foto in copertina: come gran parte del parco nucleare mondiale, anche i reattori nucleari spagnoli stanno invecchiando e il mondo sta cercando di aggiungere tecnologie avanzate alle opzioni disponibili per sostituirli. Getty Images
