Come l'energia nucleare negli Stati Uniti ha ritrovato il suo ritmo, pronta a decollare nel 2024

Ripubblicato da Platone

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Gli Stati Uniti hanno ottenuto importanti successi nel campo dell’energia nucleare nel 2023, puntando a raggiungere zero emissioni nette entro il 2050.

Il paese ha raggiunto traguardi significativi come l’approvazione del progetto del suo primo piccolo reattore modulare, dimostrando che la nazione sta guadagnando fiducia e slancio nel campo dell’energia nucleare. Ecco i 5 grandi risultati su cui gli Stati Uniti mirano a costruire per ulteriori progressi nel 2024.

Abilitazione delle licenze Advanced Reactor

La Nuclear Regulatory Commission (NRC) degli Stati Uniti ha finalizzato la sua regola per certificare il modulo di potenza da 50 megawatt di NuScale Power. Questo risultato è stato possibile grazie agli sforzi di concessione delle licenze sostenuti da premi di settore in collaborazione con il Dipartimento dell’Energia (DOE).

L’avanzato sistema ad acqua leggera di NuScale segna il primo piccolo reattore modulare (SMR) certificato dall’NRC. Ed è solo il settimo progetto di reattore approvato per l’uso nel paese. Questa pietra miliare servirà da modello per altri SMR attualmente in fase di sviluppo, consentendo loro di far avanzare le loro tecnologie.

L’NRC ha inoltre recentemente concesso l’approvazione per la costruzione del reattore Hermes di Kairos Power nel Tennessee, che potrebbe iniziare nel 2026.

Reattore di potenza Kairos

Kairos Power nuovo reattore nucleare

Hermes è tra le nuove tecnologie di reattori supportate dall’Advanced Reactor Demonstration Program (ARDP) del DOE. Questo reattore è il primo della quarta generazione a ricevere un permesso di costruzione dalla NRC. Contribuirà allo sviluppo del reattore commerciale di Kairos Power che utilizza la tecnologia ad alta temperatura raffreddata con sale di fluoruro.

Promuovere la produzione di idrogeno pulito

Il DOE ha sostenuto l'installazione di un sistema di elettrolisi a bassa temperatura, che aiuta a raffreddare la centrale elettrica. La stazione, Nine Mile Point Nuclear Station, è gestita da Constellation che ha avviato la pulizia Idrogenazione produzione a New York.

Questo progetto è uno dei tre sostenuti dal DOE e dimostra come le centrali nucleari possano contribuire a ridurre i costi e ad aumentare la produzione di idrogeno pulito. Altri progetti che mirano a iniziare a generare idrogeno quest’anno sarebbero negli impianti di Davis-Besse (Ohio) e Prairie Island (Minnesota).

In particolare, il DOE ha anche annunciato un finanziamento di 7 miliardi di dollari per creare 7 hub regionali di idrogeno pulito negli Stati Uniti. Questi hub possono potenzialmente ridurre 25 milioni di tonnellate di CO₂ emissioni ogni anno provenienti da vari usi. Tre di questi hub, vale a dire le regioni del Medio Atlantico, del Midwest e dell’Heartland, incorporeranno l’energia nucleare come componente dei loro progetti per la produzione di idrogeno pulito.

Creazione di combustibili per futuri reattori

L’uranio a basso arricchimento ad alto dosaggio, o HALEU, è un materiale cruciale richiesto per molti progetti di reattori avanzati. Un HALEU da 20 kg è stato prodotto per la prima volta dalla Centrus Energy Corporation, il primo del suo genere in oltre 70 anni. Ha segnato anche un risultato chiave nel progetto dimostrativo HALEU del DOE a Piketon, Ohio.

Progetto dimostrativo HALEU in Ohio DOE — Immagine dal Dipartimento dell'Energia

Il materiale HALEU verrà utilizzato per alimentare i nuclei iniziali dei due reattori dimostrativi del DOE concessi nell’ambito dell’ARDP. Inoltre, supporterà la qualificazione del combustibile e altri test di nuovi progetti di reattori. Centrus prevede di aumentare la produzione di materiale HALEU a un ritmo di 900 chilogrammi all’anno a partire dal 2024.

Il DOE ha emesso la sua richiesta iniziale di proposte per aggiudicare contratti per la deconversione dell'esafluoruro di uranio HALEU in forme chimiche adatte alla creazione di combustibili per sviluppatori di reattori avanzati. Quest’anno, l’agenzia pubblicherà un’altra proposta per ottenere contratti per l’acquisizione, lo stoccaggio e il trasporto dell’esafluoruro di uranio arricchito, con il sostegno finanziario del Legge sulla riduzione dell'inflazione.

Aggiornamento ed espansione delle capacità di test

L'Idaho National Laboratory (INL) ha implementato vari miglioramenti al suo reattore TREAT (Transient Reactor Test Facility) per facilitare i progressi nella energia nucleare. Uno di questi aggiornamenti ha comportato lo sviluppo di una capsula specializzata per condurre test transitori sui combustibili per reattori veloci. Questo sforzo faceva parte di un progetto di collaborazione tra gli Stati Uniti e il Giappone.

Nel 2024, i paesi condurranno test su alcuni carburanti al TREAT, che non vengono condotti da oltre 2 decenni.

Inoltre, INL ha avviato la costruzione del CUPOLA NRIC, riconosciuto come il primo banco di prova per microreattori al mondo. Questo banco di prova servirà a sostenere la creazione e l'autorizzazione di nuove tecnologie di reattori. L'INL sta riconvertendo la sua struttura di contenimento EBR-II, riducendo i rischi finanziari associati allo sviluppo di sistemi di piccoli reattori.

Il National Reactor Innovation Center (NRIC) gestirà la struttura, con l’inizio dei test previsto già nel 2026.

Riconoscimento nella cooperazione internazionale

Ancora più notevole è il fatto che l’energia nucleare abbia ottenuto un notevole riconoscimento sulla piattaforma globale. Si è assicurato il suo posto nell’accordo finale della COP28 a Dubai per accelerarne l’utilizzo.

Durante COP28, gli Stati Uniti, insieme a numerose nazioni alleate, hanno assunto impegni significativi. Tra queste figurano gli impegni a triplicare la capacità nucleare mondiale entro il 2050 e a mobilitare oltre 4.2 miliardi di dollari in investimenti guidati dal governo. L’obiettivo è creare un mercato commerciale globale del combustibile nucleare che operi indipendentemente dall’influenza russa.

Gli Stati Uniti hanno anche organizzato il primo vertice USA-Africa sull’energia nucleare in Ghana. L'obiettivo è quello di stabilire un quadro per la crescita sostenibile dell'energia nucleare in detta regione. Inoltre, il DOE ha svelato i piani per costruire un centro di formazione sull’energia pulita in Ghana.

Inoltre, il DOE ha lanciato un’iniziativa di formazione virtuale progettata per assistere le nazioni nell’esplorazione dell’energia nucleare come mezzo per rafforzare il loro sviluppo economico, la sicurezza energetica e gli obiettivi ambientali.

Leggi le altre grandi vittorie annunciate dal Ufficio dell'energia nucleare qui.

Il 2023 è stato un anno fondamentale per gli Stati Uniti nel portare avanti le proprie iniziative sull’energia nucleare. Con questi risultati, gli Stati Uniti sono pronti a proseguire questo slancio anche nel 2024, sfruttando i progressi tecnologici e le partnership strategiche per aprire la strada verso un’economia pulita ed efficiente. soluzioni per l’energia nucleare.