Premessa
Prima di entrare nel merito del “nuovo” nucleare di cui si discute in Italia, vale la pena di ricordare che il referendum del 2011 – che bloccò il piano di rilancio del nucleare del governo Berlusconi – fece saltare il “memorandum” Berlusconi-Sarkozy per costruire in Italia 4 reattori francesi EPR, reattore di generazione III+ basati sulla tecnologia ad acqua pressurizzata (PWR). In Francia di questi nuovi reattori si è riusciti a costruirne solo uno e con grandissimi ritardi a Flamanville: cantiere iniziato nel 2007, l’impianto ha iniziato le operazioni di connessione alla rete a fine 2024. Lo scorso gennaio la Cour des Comptes francese ha certificato un costo complessivo di 23,7 miliardi di euro a fronte di una previsione iniziale di 3,3 e un costo dell’elettricità tra 122 e 176 €/MWh ai valori 2023.
Non è andata meglio negli USA: il “rinascimento” del nucleare fu promosso già dai tempi di Reagan e ripreso da George W. Bush nel 2000: si puntava a una trentina di reattori AP1000 della Toshiba-Westinghouse. Dopo diversi anni ne furono ordinati solo 4. Due di questi furono cancellati per i costi eccessivi che portarono al fallimento l’azienda. Altri due sono stati completati (centrale di Vogtle in Georgia) con costi elevatissimi. Secondo la banca d’affari Lazard, il costo dell’elettricità di questi reattori è di 190 $/MWh, completamente fuori mercato. Entrambi questi reattori – EPR e AP1000 – rimangono ancora adesso lo “stato dell’arte” della tecnologia nucleare. Del programma dei reattori di IV generazione, programma anch’esso lanciato nel 2000 da Bush, nessuna tecnologia è andata oltre lo stadio prototipale e diverse nemmeno al prototipo.
La verità è che l’industria nucleare è in profonda crisi, specie in occidente. La quota nucleare sulla produzione globale è scesa dal picco del 17,5% a circa il 9% e la produzione complessiva è rimasta pressoché stabile.
I costi delle nuove tecnologie sono sempre stati in crescita. E persino per l’EPR, come ha scritto Robert Wright sul Financial Times del 10 febbraio, i costi sono andati aumentando dal primo costruito in Finlandia a quello di Flamanville e quelli in costruzione nel Regno Unito: una vera e propria “curva di disapprendimento” per esattamente lo stesso tipo di reattore. Invece di imparare dagli errori commessi nei cantieri precedenti, i costi sono continuati a crescere.
Gli SMR: i “piccoli reattori modulari”
Il piano energia e clima del governo Meloni punta sui “piccoli reattori modulari”, (Small Modular Reactors, SMR) e cioè l’idea, vecchia di 30 anni, di fare dei reattori più piccoli da produrre in serie e montare in situ. Siccome i costi dei nuovi impianti sono proibitivi, anziché puntare sulle grandi taglie – l’EPR è il reattore di maggior potenza mai costruito, 1.630 MW netti – l’idea è di ridurre i costi con una produzione in serie.
L’evoluzione delle tecnologie commerciali verso impianti di taglia sempre maggiore è stata guidata dall’obiettivo di ridurre i costi dell’elettricità prodotta con l’economia di scala. Obiettivo fallito, come si è visto. Va però detto subito che gli SMR, dei quali ci sono un’ottantina di progetti sulla carta di diverse tecnologie, ancora non ne esiste neanche uno in nessun Paese occidentale, nemmeno allo stadio di prototipo.
Progetti di SMR furono avviati anche in Italia, come ricorda GB Zorzoli, per molti anni docente di Fisica del reattore al Politecnico di Milano. Zorzoli ricorda che si promossero due progetti, uno al Politecnico di Milano (reattore IRIS) e uno alla Sapienza di Roma. Il progetto IRIS “non era solo una invenzione universitaria, perché vi partecipavano diverse imprese, italiane e internazionali, ed è andato avanti per anni con finanziamenti importanti. Alla fine, è stato abbandonato perché si è visto che, malgrado l’idea dell’assemblaggio in fabbrica, con i costi non si tornava”1. Così, entrambi i progetti furono abbandonati.
Se oggi esistono un’ottantina di progetti diversi allo studio, sono pochissimi i prototipi di SMR funzionanti. Uno in Russia, un reattore di seconda generazione, due di IV generazione in Cina in funzione dal 2021. Entrambi hanno registrato costi tra il triplo e il quadruplo del previsto. Un altro in costruzione da oltre 10 anni in Argentina – il CAREM 5 – un piccolo reattore anche questo basato sulla tecnologia convenzionale ad acqua pressurizzata, ha già registrato costi 7 volte superiori al previsto2.
Che un piano governativo pretenda di includere una tecnologia inesistente – gli SMR – per coprire una quota dell’11-20% del fabbisogno elettrico suona come un falso ideologico bello e buono. Se poi si volesse sapere quale volume di SMR occorra perché il costo del kWh diventi economicamente competitivo rispetto al nucleare convenzionale, le stime variano molto e sono dell’ordine di ”almeno diverse centinaia se non qualche migliaio di SMR”3. Oggi abbiamo nel mondo 410 reattori commerciali in funzione (al maggio 2025).
Progetti di maggior rilievo per gli SMR
Ovviamente, l’idea – oggi solo sulla carta – di far tanti reattori più piccoli invece di pochi di grande potenza implica che, anziché ad esempio fare un EPR da 1630 MW si debbano costruire almeno 5 SMR da 300 MW – che è la taglia che l’Agenzia Internazionale per l’Energia Atomica definisce come soglia superiore per definire un SMR. E quali sono i progetti di SMR che sembrano quelli vagamente più realistici?
Un progetto cui partecipa anche l’Ansaldo Nucleare è quello promosso dalla francese EDF: il reattore NuWard. Dopo quattro anni di investimenti in ricerca e sviluppo, lo scorso luglio il progetto iniziale di reattore avanzato da 170 MW è stato abbandonato, la società che lo stava sviluppando, la francese TechnoAtome è uscita dal progetto che, secondo la stessa EDF prevedeva tecnologia oggi non disponibile. Il progetto NuWard è stato poi ridefinito – e dunque è ripartita la progettazione – come un reattore ad acqua pressurizzata da 400 MW4.
La Westinghouse sta sviluppando il progetto di una versione piccola del suo reattore AP1000, l’AP300 anch’esso ad acqua pressurizzata. Ha proposto di costruirli nei vecchi siti nucleari italiani, ma senza pare risposte da parte del governo.
Il progetto che da più tempo è in corso – anche se non ha ancora realizzato alcun impianto – è quello dell’americana NuScale. Si tratta della principale startup americana impegnata da oltre 16 anni nello sviluppo degli SMR. Anche questo progetto è basato sulla tecnologia dei reattori ad acqua pressurizzata – come lo sono i tre quarti dei reattori oggi funzionanti, come abbiamo detto lo sono l’EPR e l’AP1000 – basata su piccole unità da assemblare a gruppi.
Il primo progetto di costruzione è stato abbandonato nel novembre 2023: un primo progetto in Utah per installare 6 reattori da 77 MW per un totale di 462 MW: la NuScale aveva scoperto che, già sulla carta, i costi al kW installato sarebbero stati superiori a quelli della centrale AP1000 della Westinghouse che si è rivelata un fallimento sul piano economico. L’abbandono del progetto motivato dall’eccesso di costo la NuScale è stata chiamata in causa con una class action dagli investitori per dichiarazioni sociali false5.
Al di là di queste vicende va sottolineato che in tutti questi casi si tratta sempre e comunque di tecnologia dei reattori ad acqua pressurizzata: nulla di nuovo e tantomeno di “intrinsecamente sicuro”, si tratta solo di reattori più piccoli.
Ma, per avere la stessa quota di energia prodotta, bisogna proporzionalmente costruirne molti di più. E non si tratta nemmeno di unità così “piccole”: i casi citati, incluso il NuScale assemblato in gruppi da 6, hanno tutti una potenza superiore a quella di tre delle vecchie centrali italiane: quella di Latina (220MW), di Trino Vercellese (270 MW) e del Garigliano (160 MW). L’idea di costruire un SMR nella città di Milano, come propagandato da qualche ministro, è semplicemente demenziale.
SMR e rifiuti nucleari
Esistono anche altre tecnologie, incluse quelle appartenenti alla generazione IV: in diverse di queste tecnologie si investe in ricerca e sviluppo da oltre 25 anni, ma nessuna di queste opzioni è mai diventata uno standard industriale. Sia la Francia che gli USA puntano su tecnologie convenzionali, i reattori di generazione III+, che hanno maggiori dispositivi di sicurezza per fronteggiare incidenti del tipo, ad esempio, di Fukushima. In una situazione incidentale come quella i reattori rischiano comunque di fondere lo stesso il nocciolo come accaduto a Fukushima, ma con una maggior possibilità di controllarne le conseguenze riducendo i rischi. L’EPR e l’AP1000 hanno caratteristiche diverse in questo senso ma, ribadiamo, Né questi né nessuno di quelli citati sono “intrinsecamente sicuri”. Gli SMR sono di potenza inferiore ma bisogna costruirne molti di più a parità di energia prodotta; dunque, in termini di rischio, che questo diminuisca è tutto da dimostrare, è sempre la stessa tecnologia.
Dal punto di vista della produzione di rifiuti nucleari, l’Accademia Nazionale delle Scienze degli Stati Uniti ha recentemente analizzato tre diverse tipologie di SMR proposti (raffreddati ad acqua, al sodio e a sali fusi) rispetto alle tecnologie convenzionali e ha concluso che, in termini di produzione di rifiuti nucleari, i piccoli reattori modulari ne produrrebbero da almeno il doppio fino a 30 volte rispetto alla produzione di rifiuti prodotti – a parità di energia – dai reattori commerciali6.
A simili conclusioni arriva un rapporto commissionato dall’Agenzia federale tedesca per la gestione dei rifiuti nucleari (BASE) secondo cui anche i possibili vantaggi di riduzione dei rifiuti ad alta attività di alcuni dei progetti di SMR – quelli di IV generazione, ancora in una fase di ricerca e sviluppo – si tradurrebbero in un aumento del volume di rifiuti a bassa e media attività, mentre per portare la sicurezza dei progetti di SMR allo stesso livello dei reattori commerciali sono necessari ancora molti investimenti in ricerca e sviluppo7.
I “reattori avanzati”
In circa 70 anni di storia dell’industria nucleare, non è mai successo che “tecnologie innovative” abbiano ridotto il costo di questa fonte né che si sia stabilito un nuovo standard industriale (si è continuato a insistere con i reattori ad acqua pressurizzata). In passato il premio Nobel Rubbia propose “l’amplificatore al Torio” – cui partecipò anche Stefano Buono, il fisico che ha lanciato la startup Newcleo impegnata nei rettori veloci raffreddati al piombo – poi finito in un binario morto (la Cina ne ha realizzato di recente un prototipo).
Il governo italiano ha deciso di sostenere il progetto di reattore veloci raffreddati a piombo fuso, uno dei progetti nucleari di IV generazione, di cui si parla da circa 25 anni.
Vale qui la pena di ricordare il clamoroso fallimento del reattore veloce francese Superphenix raffreddato al sodio, cui l’Italia partecipò al 33 per cento con l’Enel negli anni ’80. Un fallimento industriale dalle proporzioni di una decina di miliardi di euro ai valori attuali. Fu chiuso a fine anni ‘90 per i numerosi problemi incidentali irrisolti (incendi negli scambiatori di calore sodio-acqua) che erano anche legati al punto di fusione del sodio (circa 98°C). Successivamente in Francia si è cercato di sviluppare un altro progetto di reattore veloce autofertilizzante, il reattore Astrid, che è stato definitivamente abbandonato nel 2019.
Dunque, l’interesse odierno a sostenere con denaro pubblico (200 milioni di euro) i reattori veloci raffreddati a piombo fuso (il quale deve essere mantenuto sempre oltre i 327°C), un’idea progettuale non nuova, mai realizzata commercialmente, ricorda l’esperienza del Superphenix in cui il punto di fusione del sodio fu uno dei motivi del fallimento.
Il battage nucleare di oggi non lascia nessuno spazio a un vero dibattito sull’opzione nucleare che, scritta in questo modo in un piano del governo sembra solo fatta, oltre che per finanziare qualcuno, per sviare il dibattito e mettere nel piano un segnaposto: quello per mantenere alta la percentuale del gas mentre le rinnovabili continuano ad andare al rallentatore.
NOTE
1. Intervista sul “nuovo” nucleare a GB Zorzoli, 24 novembre 2022. https://www.greenpeace.org/italy/rapporto/16739/gpnews147-intervista-al-professore-giovanni-battista-zorzoli/
2. IEEFA, 2024: https://ieefa.org/sites/default/files/2024-05/SMRs%20Still%20Too%20Expensive%20Too%20Slow%20Too%20Risky_May%202024.pdfa
3. Arjun Makhijani, M.V. Ramana, Can small modular reactors help mitigate climate change?, The Bullettin of Atomic Scientists, July 21, 202. https://thebulletin.org/premium/2021-07/can-small-modular-reactors-help-mitigate-climate-change/
4. Si veda: https://www.euractiv.com/section/eet/news/key-partner-quits-edfs-nuward-small-nuclear-reactor-project/
5. S. Wolfe, Investors file lawsuit against NuScale after cancellation of SMR project, Power Engineriing 24.11.2023 https://www.power-eng.com/nuclear/reactors/investors-file-lawsuit-against-nuscale-after-cancellation-of-smr-project/#gref
6. Krall et al., Nuclear waste from small modular reactors, PNAS May 31, 2022 https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2111833119
7. BASE, 2024 (in Tedesco) Analyse und Bewertung des Entwicklungsstands, der Sicherheit und des regulatorischen Rahmens für sogenannte neuartige Reaktorkonzepte https://www.base.bund.de/SharedDocs/Downloads/BASE/DE/fachinfo/fa/Abschlussbericht_neuartige_Reaktorkonzepte_2024.pdf?__blob=publicationFile&v=5
Grazie, interessantissimo questo articolo sulla bufala del nucleare pulito, va diffuso a più non posso.