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La Cina potrebbe avere un reattore nucleare a prova di fusione il prossimo anno
In quella che sarebbe una pietra miliare per l'energia nucleare avanzata, la cinese Nuclear Engineering Construction Corporation prevede di avviare una centrale nucleare ad alta temperatura con letto di ciottoli raffreddata a gas l'anno prossimo nella provincia di Shandong, a sud di Pechino. I due reattori gemelli da 105 megawatt, i cosiddetti reattori di quarta generazione che sarebbero immuni alla fusione, sarebbero i primi del loro tipo costruiti su scala commerciale al mondo.
La costruzione dell'impianto è quasi completa e i prossimi 18 mesi saranno dedicati all'installazione dei componenti del reattore, all'esecuzione di test e al caricamento del combustibile prima che i reattori diventino critici nel novembre 2017, ha affermato Zhang Zuoyi, direttore del Istituto di tecnologia nucleare e nuove energie , una divisione della Tsinghua University che ha sviluppato la tecnologia nell'ultimo decennio e mezzo, in un'intervista al campus dell'istituto a 30 miglia a sud di Pechino. In caso di successo, l'impianto di Shandong genererebbe un totale di 210 megawatt e sarà seguito da un impianto da 600 megawatt nella provincia di Jiangxi. Oltre a ciò, la Cina prevede di vendere questi reattori a livello internazionale; a gennaio, il presidente cinese Xi Jinping ha firmato un accordo con il re Salman bin Abdulaziz per costruire un reattore raffreddato a gas ad alta temperatura in Arabia Saudita.
Questa tecnologia sarà sul mercato mondiale entro i prossimi cinque anni, prevede Zhang. Stiamo sviluppando questi reattori per farli appartenere al mondo.
I reattori a letto di ghiaia che utilizzano gas elio come mezzo di trasferimento del calore e funzionano a temperature molto elevate, fino a 950 °C, sono in fase di sviluppo da decenni. Il reattore cinese si basa su un progetto originariamente sviluppato in Germania e la società tedesca SGL Group fornisce le sfere di grafite delle dimensioni di una palla da biliardo che racchiudono migliaia di minuscoli sassolini di combustibile all'uranio. Sette reattori ad alta temperatura raffreddati a gas sono state costruite, ma rimangono in funzione solo due unità, entrambe relativamente piccole: un reattore sperimentale a letto di ghiaia da 10 megawatt nel campus del Tsinghua Institute, che ha raggiunto la piena potenza nel 2003, e un reattore simile in Giappone.
Durante una recente visita alla struttura di Tsinghua, i tecnologi stavano testando l'enorme soffiatore di elio che farà circolare il refrigerante del gas nel sito di Shandong una volta avviato. Tali reattori ad alta temperatura sono immuni alla fusione perché non richiedono elaborati sistemi di raffreddamento esterni del tipo che si è guastato a Fukushima, in Giappone, nel 2011. Il rivestimento di grafite protegge il combustibile dalla rottura, anche a temperature ben superiori a quelle che si trovano in il nocciolo del reattore durante il funzionamento, e una volta che la temperatura interna supera una certa soglia, le reazioni nucleari rallentano, raffreddando il reattore e rendendolo sostanzialmente autoregolante. E mentre i reattori a letto di ciottoli non risolvono del tutto il problema delle scorie nucleari, la forma del combustibile dà anche luogo a molteplici opzioni per lo smaltimento dei rifiuti. L'obiettivo finale della Cina è eliminare o ridurre notevolmente i rifiuti riciclando il combustibile esaurito.
Uno dei principali ostacoli alla costruzione di questi reattori è il costo del combustibile e dei componenti del reattore. Ma le enormi dimensioni della Cina potrebbero aiutare a superare questa barriera. Ci sono stati studi che indicano che se i reattori sono prodotti in serie, possono ridurre i costi, afferma Charles Forsberg, direttore esecutivo del MIT Nuclear Fuel Cycle Project . Il mercato cinese è abbastanza grande da renderlo potenzialmente possibile.
In Cina sono in corso diversi altri progetti di reattori avanzati, tra cui il lavoro su un reattore a sali fusi alimentato a torio anziché a uranio (una collaborazione con l'Oak Ridge National Laboratory, dove la tecnologia ha avuto origine negli anni '60), un reattore a onde mobili ( in collaborazione con TerraPower, la startup finanziata da Bill Gates) e un reattore veloce raffreddato al sodio in costruzione dall'Istituto cinese per l'energia atomica (vedi China Details Next-Gen Nuclear Reactor Program e TerraPower Quietly Explores New Nuclear Reactor Strategy).
In effetti, la Cina sta rapidamente diventando un banco di prova per le tecnologie nucleari innovative che si sono arenate negli Stati Uniti e in Europa. Quello che vedi è un intento serio, dice Forsberg. Potrebbero espellere i gas serra dal loro settore energetico prima di noi a causa di questo serio intento.