Sustainable Nuclear Technology
La mitigazione dell’emissione di gas serra, necessaria per il raggiungimento degli obiettivi dell’Accordo di Parigi per combattere il cambiamento climatico e di diversi Sustainable Development Goals, insieme alla crescente domanda di energia elettrica nel mondo, richiedono una radicale evoluzione nell'attuale utilizzo delle fonti di energia primaria.
Quanto la fonte nucleare (da fissione e, in futuro, anche da fusione) riuscirà a contribuire al futuro mix energetico e ad uno sviluppo energetico sostenibile, insieme alle fonti rinnovabili, dipende da aspetti chiave, diversi per la fissione e per la fusione.
Per la fonte nucleare da fissione il punto chiave è la sua accettabilità a livello ambientale, economico, e sociopolitico, secondo le quattro sfide fondamentali:
- Sicurezza e accettabilità sociale: sebbene i reattori moderni abbiano raggiunto un livello di sicurezza per il pubblico eccellente (come dimostrato dall’incidente di Fukushima), questa non è sempre correttamente percepita socialmente. Inoltre, l’evoluzione delle tecnologie e dei concetti di impianto richiede un continuo aggiornamento e perfezionamento delle procedure di sicurezza lungo tutto il ciclo di vita del combustibile.
- Rifiuti: la gestione dei rifiuti, in particolare di quelli a vita lunghissima, è ancora parzialmente un punto aperto, ed uno dei più importanti in termini di accettazione pubblica. L’attuale situazione italiana, poi, rende le tecnologie di decommissioning e localizzazione di depositi per rifiuti questioni di immediata attualità.
- Proliferazione: è necessario garantire che, durante tutto il ciclo del combustibile, il rischio di proliferazione sia minimizzato o annullato.
- Costo: l’energia nucleare di per sé non è economicamente competitiva con le fonti fossili (mentre è più economica delle fonti rinnovabili), a meno di incentivi governativi.
Per la fonte nucleare da fusione, gli aspetti chiave che ne potranno determinare il successo in un mix energetico sostenibile a livello ambientale sono principalmente di tipo scientifico e tecnologico e passano attraverso il superamento di sfide ingegneristiche ancora parzialmente aperte, quali l’operazione affidabile di magneti superconduttori in un ambiente nucleare, lo smaltimento di elevatissimi flussi termici e la produzione del combustibile per la fusione all’interno dei reattori.
Diversi gruppi di ricerca, all’interno del Dipartimento Energia, contribuiscono allo sviluppo sostenibile dell’energia nucleare da fissione e da fusione, grazie anche alla collaborazione con i principali enti di ricerca europei ed internazionali, e con le più importanti aziende del settore.
Keywords: nuclear energy, nuclear fission, nuclear fusion, radioactive waste, safety, high-heat-flux components, heat removal, superconducting magnets, tritium cycle.