Terza generazione nucleare: la tecnologia EPR

Giovedì 22 Aprile 2010

Le centrali nucleari di terza generazione o EPR (European Pressurized water Reactor, Reattore Europeo ad acqua Pressurizzata) sono a più alta produzione di energia delle loro colleghe di seconda generazione, ovvero la maggioranza di quelle funzionanti nel mondo al giorno d'oggi, oltre a garantire margini di sicurezza molto maggiori, tanto che il governo italiano guarda alla loro realizzazione con interesse nonostante la diffusa diffidenza verso il nucleare nel nostro Paese.

 

La tecnologia EPR è stata sviluppata a partire da una nuova visione di progetto, grazie alle esperienze accumulate in decenni di applicazione della tecnologia nucleare. Essa prevede una protezione tale da poter resistere all'impatto di un aereo contro il reattore, quattro sistemi di raffreddamento indipendenti ad acqua pressurizzata (da cui il nome), speciali barriere di contenimento delle radiazioni in caso di eventi avversi e non prevedibili, sistemi automatici a retroazione in grado di garantirne o arrestarne il funzionamento indipendentemente dal controllo umano.

 

La maggioranza di questi sistemi di sicurezza sono stati progettati in base alle esperienze di realizzazione ed utilizzo delle centrali di seconda generazione, facendo tesoro delle conseguenze degli errori del passato per migliorare i sistemi automatici di sicurezza: l'incidente di Chernobyl, le cui conseguenze perdurano a decenni dal disastro, o quello di Three Mile Island del 1979, il cui progetto prevedeva una terza barriera di contenimento in cemento che consentì di "limitare" i danni all'area del reattore.
Prendere spunto dal passato, dunque, perchè la progettazione non prenda in esame solo il funzionamento, ma anche dei sistemi di sicurezza worst case (caso peggiore) in grado di far fronte a tutte le possibili condizioni che si potrebbero verificare.

 

Dal 1996, in Giappone, è attivo il primo reattore di terza generazione, di tipo ABWR (Advanced Boiling Water Reactor). Al mondo esistono solo due esemplari di reattori nucleari di tipo EPR, entrambi ancora in costruzione: il primo a Olkiluoto in Finlandia, cominciato nel 2005 doveva essere ultimato nel 2009, e il secondo a Flamanville in Francia, che si prevede sarà ultimato nel 2012.

 

 

Problemi e obiezioni non mancano. Si discute molto, infatti, di un possibile aumento della radioattività delle scorie prodotte rispetto a una centrale di seconda generazione; le stime riferirebbero un 15% in più, a fronte di un rendimento maggiore del 30%. I dati disponibili in merito sono spesso confusi e contrastanti: c'è chi parla di una quantità maggiore di combustibile, altri di minori quantità con tempi d'utilizzo prolungati. Ciò consisterebbe nello sfruttare meglio la reazione di fissione per utilizzare meno materiale fissile, a scapito di un bombardamento delle pareti del reattore per più tempo; queste, assorbendo più radiazioni, renderebbero l'intero impianto più difficile da smaltire una volta terminato l'utilizzo.

 

Il problema non sarebbe poi tanto grave considerando le previsioni che vedono nel 2020 l'anno della comparsa dei primi prototipi di centrali di quarta generazione, che funzionerebbero fino al decadimento quasi completo del materiale fissile, producendo una quantità di scorie esigua, facilmente smaltibili e con una vita radioattiva di qualche decennio. Arriviamo al punto fondamentale della questione: i reattori di terza generazione dovrebbero solamente colmare il vuoto energetico tra la seconda, non ancora obsoleta, e la quarta, definitiva. Le prospettive indicano che la quarta generazione sarà disponibile entro il 2040, ma per le centrali di terza si prevede un tempo di vita di sessant'anni.

 

Non essendoci alcun reattore con tecnologia EPR funzionante è difficile fare affidamento su queste stime e molti vi guardano con sospetto accusando la ditta costruttrice (AREVA, ndr) di aver fatto dei calcoli troppo ottimistici, sia per quanto riguarda i tempi di costruzione sia sul trattamento delle scorie, particolarmente criticati dalle associazioni ambientaliste.
Purtroppo quando si parla di tecnologie non ancora sviluppate è difficile trovare certezze; questa ne è una prova emblematica, almeno fino a che non sarà ultimato e messo in funzione il primo reattore.

 

N.B. I dati riportati, essendo supposizioni frutto di calcoli dei quali non è possibile conoscere le variabili decisionali, sono spesso in contrasto tra loro; in questo articolo ho cercato di riportare quelli che si presentavano con maggiore coerenza tra le diverse fonti da cui ho attinto.

 

    

 

Scritto da: Enrico

4 Commenti

  • Dr. Ing. Roberto Scribari Giovedì 22 Aprile 2010

    Dr. Ing. Roberto Scribari

    Solito, noto cumulo di spazzatura pseudo-scientifica di marca inconfondibilmente bananiera.
    Di quale "innovazione tecnologica" si va cianciando quando per la generazione si continua ad utilizzare un ottocentesco ciclo Hirsch-Rankine - con evolvente vapor d'acqua in condizioni prossime allo stato critico! - e la catena cinematica del tutto identica quelle degli anni '50 del secolo scorso???.
    Mavalah!!!!


  • Admin Venerdì 23 Aprile 2010

    Admin

    Nell' articolo non si è parlato di rivoluzione copernicana, o di "innovazione tecnologica", non è stato detto nemmeno che la terza generazione cambia i meccanismi produttivi. Quello che è stato detto è che la terza generazione dovrebbe presentare un aumento di efficienza a fronte di maggiori scorie, e che sono previsti maggiori sistemi di controllo. L'articolo non ha pretese di essere un trattato scientifico, se ci sono errori o imprecisioni in quanto è stato scritto saremmo lieti di inserire delle rettifiche. Se invece preferisce darci il suo punto di vista sulle tecnologie del reattore la invito a inviarci un articolo che saremmo lieti di pubblicare.


  • Alcor Venerdì 23 Aprile 2010

    Alcor

    Oddio la sua uscita non mi è sembrata delle migliori sinceramente...

    L'articolo non va (ovviamente) nel dettaglio, ma indipendentemente da questo, un conto è il ciclo che sfrutta l'energia generata dalla reazione nucleare per scaldare l'acqua e farle fare il "salto" in turbina più ampio possibile; un conto è l'ottimizzazione della reazione fissile, che con il ciclo di rankine ha a che fare tanto quanto i cavoli a merenda...

    l'articolo mi sembra parli di un'ottimizzazione dei rendimenti della reazione nucleare (visto l'aumento delle scorie) e sul contenimento di eventuali incidenti, non del ciclo energia termica-vapore-turbina-alternatore, che vengono solo in seguito...

    oltretutto se non si vuole usare combustibile per far girare una turbogas, allo stato attuale il vapore è il veicolo migliore per produrre energia da un alternatore vista la sua flessibilità, l'elevata capacità termica e, soprattutto, il costo rispetto a veicoli magari più efficienti, ma dannatamente più esosi/pericolosi

    ricordo inoltre che il sistema turbina/alternatore usato dalle centrali termoelettriche (nucleari o meno) è il sistema con il più alto rendimento possibile ottenibile attualmente per produrre corrente (54-55%). l'eolico (45%), l'idrico (circa 30%) e il solare (12%) sono ottimi sistemi, ma o sono più costosi, o dipendono da fonti non costanti di energia in ingresso, quindi hanno efficienze minori.

    ultima nota: credo un sito come questo abbia lo scopo principale di informare il lettore di notizie che magari passano in secondo piano rispetto a grandi fratelli, beghe politiche e tutte le altre "notizie" da prima pagina che si vedono in tv o si leggono sulle principali testate giornalistiche(anche online). poi sta all'interessato andare ad approfondire visitando qualche sito più specifico... personalmente mi complimento con i gestori, in quanto seguire la varietà di argomenti da voi toccati significa sicuramente un bel lavoro di ricerca che, a vedere dal sito, non è finanziata da nessuno, di conseguenza possiamo parlare di "volontariato" (vabbè, pubblicità di google a parte ;))


  • Enrico Sabato 24 Aprile 2010

    Enrico

    Non so come prenderla... ma resto 'fuori dal coro'. Caro autodochiarato ing. Scribari, non sai con quanti medievalisti come to ho a che fare ogni giorno: continuano a darti dell'ignorante ma non sanno nemmeno di cosa stai parlando. Tipo te, vieni a criticare il mio articolo senza citare una fonte... mi sto chiedendo se ci hai capito qualcosa. Gli articoli di questo sito non hanno una pretesa scientifica tecnica, spiegano con parole più semplici possibili a tutti di cosa stiamo parlando. So per certo che la maggior parte degli ingegneri vivono in un mondo complicato e incomprensibile al resto dell'umanità, se ritieni di saperne di più sei invitato a scrivere qualcosa. Sono abbastanza stufo di chi va in giro per strada o per i blog a sfogarsi come fai te senza postare nemmeno un link o una mail per chiarimenti.


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