Gli SMR sono reattori modulari con output elettrici inferiori a 300 MWe. Saranno la soluzione nucleare per il prossimo decennio? Ecco che cosa sappiamo.
Il nucleare rimane tema di dibattito. Per decenni proposte di legge rifiutate e referendum finiti con la vittoria del No hanno bloccato i grandi impianti. Ma questo non vuol dire che tutto rimane fermo, anzi. C’è una nuova generazione di reattori nucleari che sta crescendo silenziosamente e che punta a rivoluzionare l’intero settore energetico mondiale: gli SMR.
In un contesto dove i data center richiedono sempre più energia per l’intelligenza artificiale, colossi come Amazon, Google e Meta si preparano a investire miliardi in questa fonte nucleare. Tanto che ci sono alcuni progetti già in fase di costruzione negli Stati Uniti e in Cina.
Ma di cosa si tratta nello specifico? E quali sarebbero i vantaggi nell’immediato. In questa guida, ti spieghiamo che cosa sono gli SMR, chi ci ha già investito, dove potrebbero arrivare e se c’è uno spiraglio anche per l’Italia.
Cosa sono gli SMR
Gli SMR sono reattori nucleari da 300 MWe, realizzati con tecnologie modulari che usano sistemi di prefabbricazione. A differenza dei tradizionali reattori nucleari che superano i mille megawatt, gli SMR operano con una potenza molto inferiore e sono stati studiati per essere produzioni standardizzate e facilmente ripetibili.
La chiave per capire meglio di che cosa si tratta è la parola modulare. Una centrale basata su questa tecnologia non ospita un unico grande reattore singolo, ma più moduli identici tra di loro. È la stessa logica di una linea di produzione di automobili, in cui ci sono componenti standard, controlli di qualità omogenei, riduzione di tempo impiegato e soprattutto diminuzione dei costi.
Oggi esistono due categorie principali di SMR. La prima ha un design Gen III+ e si basa su tecnologie consolidate come i reattori ad acqua in pressione. Ci sono poi i reattori con design Gen IV+ che hanno coolant alternativi come sodio e sali fusi.
Come funzionano gli SMR
Come qualsiasi altro reattore nucleare, anche gli SMR sfruttano la fissione nucleare. Viene quindi creato calore per bollire l’acqua, fare vapore e far girare una turbina e un generatore. In questo modo, si produce elettricità in una centrale termoelettrica. La grossa differenza sta nella scala e nella flessibilità operativa.
Sicuramente uno dei vantaggi degli SMR è la capacità di poter fare manutenzione come il rifornimento e le ispezioni a livello modulare. In questo modo, si interrompono incrementi minori di produzione di energia, piuttosto che bloccare e spegnere l’intero impianto.
Se quindi c’è un singolo modulo che ha bisogno di essere controllato, gli altri possono continuare a funzionare e a generare energia senza stop.
A cosa servono gli SMR
Vista la domanda di consumo di elettricità dei data center che è proiettata a raggiungere 1.300 TWh entro il 2035 a livello globale, l’uso degli SMR potrebbe diventare quantomai fondamentale. Non a caso le quattro più grandi big tech americane hanno firmato collettivamente per oltre 10 GW di nuova capacità nucleare lo scorso anno.
Le energie rinnovabili ci sono e stanno crescendo, ma potrebbero non bastare. Questo perché lavorano a intermittenza, richiedono grandi quantità di raccolta e vanno costruite su vaste aree. Il nucleare offre invece energia stabile, un sistema programmabile e che funziona sempre.
Si tratta inoltre di sistemi che sono utilizzabili sia come impianto singolo sia come un’unione di più moduli, offrendo dunque la possibilità di combinare il nucleare con fonti alternative (anche rinnovabili). Possono venire usati per alimentare fabbriche di acciaio, raffinerie, comunità remote, isole e basi militari, per esempio.
Ma il focus rimane proprio per i data center di intelligenza artificiale e per altre attività industriali dove gli sviluppatori potrebbero non volersi collegare alla rete.
Quali sono i vantaggi degli SMR
I motivi che potrebbero spingere gli SMR verso un’adozione definitiva su larga scala sono diversi. In primis, viste le loro dimensioni ridotte e il livello elevato di tecnologie usate, sono considerati più sicuri dei reattori tradizionali. Essendoci una minore potenza termica, il calore residuo viene dissipato più facilmente anche senza alimentazione esterna.
Un altro grande vantaggio rispetto alle centrali tradizionali sta nel cambio di logica economica generale. Invece di fare economia di scala sulla dimensione del singolo impianto, la si fa sul volume di produzione. Se un grande reattore tradizionale richiede 10-15 anni di costruzione con tutte le varianti e i sovracosti, gli SMR vengono realizzati in fabbrica con standard industriali e poi trasportati sul luogo scelto.
In termini di sostenibilità, gli SMR offrono la migliore convenienza di costi e sono adatti per poter cogenerare senza elettricità. Parliamo di sistemi che forniscono calore ed energia per poter decarbonizzare le industrie pesanti. Dunque sono piccoli reattori modulari che, in breve tempo, possono contribuire a fornire energia stabile ai settori energivori come l’industria e i data center stessi.
Ci sono già SMR attivi?
Tutto il mondo si sta iniziando a muovere per adottare sistemi SMR. A partire dalla Romania, in cui è in sviluppo un impianto da 462 MWe di NuScale Power, ossia il primo SMR con design certificato dalla NRC.
Nel Regno Unito, Rolls-Royce ha da poco ottenuto GDA Step 3 con il sito di Wylfa già selezionato. L’inizio dei lavori è previsto per il 2027. X-energy sta invece firmando collaborazioni con Amazon, Corea Hydro & Nuclear Power per valutare la possibilità di alimentare data center di AI con il nucleare.
E in Italia? Per il momento, sono state messe in piedi alcune alleanze private come quella tra Maire e Newcleo per poter sviluppare centrali basate sul reattore modulare avanzato da 200 MWe. Edison ha firmato un accordo con EDG ed ENEA per lo studio e l’impiego eventuale di SMR a supporto dell’industria italiana.
Quali sono le prospettive degli SMR
Ad oggi, si stima che il mercato globale degli SMR potrebbe raggiungere i 53,8 miliardi di dollari di valutazione entro il 2036, superando quota 300 miliardi entro il 2046 (fonte: IdTechEx).
Un boom che, se si verificherà, sarà dovuto a tre fattori principali. In primis la domanda di energia in crescita esponenziale a causa dell’AI, e poi la pressione geopolitica per l’autonomia energetica e l’urgenza climatica.
Se gli investimenti privati al momento provengono quasi del tutto da giganti tech, i governi stanno iniziando a dare il loro supporto con finanziamenti pubblici e semplificazioni normative.
Ci sono però delle sfide ancora aperte. Gli SMR sono infatti in fase di prototipo e la commercializzazione è prevista dopo il 2030. Uno dei punti chiave è quello riguardante l’approvazione normativa, sebbene siano stati fatti progressi importanti negli ultimi tempi.
Restano questioni soprattutto sulla gestione dei rifiuti nucleari e sul ciclo del combustibile, anche se i design avanzati degli SMR sembrano poter promettere cicli chiusi e più sostenibili.
