Reattori Nucleari Modulari: senza la Russia e il suo uranio a rischio anche lo sviluppo di questa tecnologia

Gli Stati Uniti stanno raddoppiando la produzione di energia nucleare come mezzo per ridurre le emissioni e stanno sostenendo progetti dimostrativi di reattori nucleari avanzati di piccole dimensioni che promettono di essere più efficienti e meno costosi da costruire rispetto all’attuale flotta nucleare.

Peccato che ci sia un grosso ostacolo alla costruzione della maggior parte dei reattori avanzati in fase di sviluppo negli Stati Uniti: il tipo di combustibile all’uranio con cui sono progettati i reattori è attualmente venduto in commercio da una sola azienda al mondo. E questa società è una filiale della ROSATOM, l’ente statale russo per l’energia atomica.

Il governo federale e le aziende statunitensi che sviluppano reattori nucleari avanzati – tra cui TerraPower di Bill Gates – riconoscono l’urgente necessità di eliminare la dipendenza da una società statale russa per il combustibile nucleare dei reattori nucleari americani di prossima generazione.

L’associazione Uranium Producers of America ha osservato, durante un’audizione in una commissione del Senato dopo l’invasione russa dell’Ucraina, che “quasi nulla del combustibile necessario per alimentare la flotta nucleare americana oggi proviene da produttori nazionali, mentre le aziende nucleari statunitensi acquistano quasi la metà dell’uranio che consumano da entità statali (SEO) in Russia, Kazakistan e Uzbekistan”.

“Secondo le nostre stime, il ROSATOM riceve ogni anno oltre 1 miliardo di dollari di acquisti di combustibile nucleare“, ha dichiarato Scott Melbye, presidente dell’associazione e vicepresidente esecutivo della Uranium Energy Corp.

ROSATOM non è sottoposta a sanzioni occidentali dopo l’invasione russa dell’Ucraina, data l’importanza dell’azienda statale russa nella catena di approvvigionamento dell’industria nucleare globale, però questo non nega che la dipendenza strategica sia politicamente pericolosa.

Da qui la necessità di una catena di approvvigionamento nazionale stabile e commercialmente valida del combustibile per questi reattori avanzati: l‘HALEU, ovvero l’uranio ad alto dosaggio e basso arricchimento.

“Se l’America vuole essere leader nella diffusione globale di questi nuovi reattori innovativi, è essenziale stabilire una fonte nazionale sicura di HALEU“, afferma il fornitore statunitense di combustibile nucleare Centrus Energy, l’unica azienda negli Stati Uniti attualmente autorizzata a produrre HALEU.

Il componente del combustibile nucleare HALEU è uranio arricchito in modo che la concentrazione dell’isotopo fissile U-235 sia compresa tra il 5% e il 20% della massa del combustibile. Si tratta di una concentrazione superiore al 3-5% dell’uranio a basso arricchimento che alimenta l’attuale flotta di reattori. È comunque molto al di sotto del 90% utilizzato per produrre armi o per alimentare la flotta di sottomarini nucleari e portaerei della Marina degli Stati Uniti. Secondo Centrus Energy, la maggiore concentrazione dell’isotopo dell’uranio nell’HALEU significa che i gruppi di combustibili e i reattori possono essere più piccoli e che i reattori non devono essere riforniti così spesso, motivo per cui molti progetti di piccoli reattori modulari (SMR) e microreattori funzioneranno con l’HALEU. L’HALEU può anche ridurre il volume dei rifiuti prodotti.

“La produzione di HALEU è una missione critica e si stanno valutando tutti gli sforzi per aumentarne la produzione”, ha dichiarato alla Reuters un portavoce del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE).

Tuttavia, il governo degli Stati Uniti si trova di fronte al dilemma dell'”uovo e la gallina” per quanto riguarda la fornitura di HALEU, hanno scritto Matt Bowen, ricercatore presso il Center on Global Energy Policy della Columbia University SIPA, e Paul M. Dabbar, Distinguished Visiting Fellow presso lo stesso centro, in un documento del maggio di quest’anno.

“Le aziende di arricchimento esistenti, come Urenco, Orano, GLE e Centrus, potrebbero produrre HALEU, ma probabilmente queste aziende esitano a investire troppo nella costruzione di infrastrutture HALEU e nel completamento delle licenze NRC senza avere la certezza che ci sarà effettivamente un mercato redditizio per il prodotto“, affermano.

“Le prime strategie per i reattori avanzati si basavano sugli impianti russi di produzione di HALEU per fornire i primi carichi di nocciolo mentre venivano sviluppate le capacità nazionali“, ha dichiarato TerraPower di Bill Gates dopo l’approvazione dell’Inflation Reduction Act.

“A seguito dell’invasione in Ucraina, questo approccio non è più praticabile e l’urgenza di sviluppare un’infrastruttura nazionale di combustibili avanzati è stata messa in primo piano“, ha dichiarato TerraPower.

L’Inflation Reduction Act stanzia 700 milioni di dollari di fondi federali per contribuire ad avviare la produzione nazionale di HALEU, che dovrebbe catalizzare la creazione di un mercato commerciale nazionale di HALEU, ma, nel frattempo , c’è il paradosso che le aziende di lavorazione di uranio non producono HALEU perché non c’è mercato, ma sino a che non si produrrà più HALEU non verranno costruiti i reattori che lo sfruttano. Prima o poi qualcuno dovrà mettere dei soldi, in un senso o nell’altro. nel frattempo il settore più avanzato dell’energia nucleare USA è, praticamente, nelle mani dei russi di ROSATOM.