Prototipi in costruzione
Alcuni disegni prototipici della III generazione di reattori includono l’EPR, basati sulla classe PWR, ed il Reattore nucleare avanzato ad acqua bollente o ABWR, basato sul BWR.
Alcuni progetti industriali più avanzati che spesso incorporano alcuni elementi molto innovativi, ma sono meno rivoluzionari rispetto ai prototipi di reattori nucleari di IV generazione, e che conservano elementi di tipo “evolutivo” vengono denominati generation III+ reactors. Un prototipo di questi è il reattore economico semplificato ad acqua bollente (Economic Simplified Boiling Water Reactor, sigla ESBWR), che si basa sui principi dei modelli BWR.
Svantaggio nei costi di costruzione
L’adozione di numerose misure di sicurezza porta ad un incremento nei costi di costruzione dei reattori III-Generazione, che hanno mantenuto stili costruttivi classici, al contrario dei reattori che invece sono passati alla prefabbricazione di molti componenti.
Ad esempio il costo di costruzione del reattore EPR – Franco-Tedesco (di progettazione classica), in costruzione a Olkiluoto in Finlandia, è di tre miliardi e duecento milioni di euro, mentre il costo di un reattore di III generazione Nippo-Americano Westinghouse-Toshiba AP-1000, progettato con ampio uso di prefabbricazioni, ha un costo del MW installato pari alla metà di quello del reattore EPR, per un costo d’impianto di un miliardo e quattrocento milioni di euro.
Maggiore rendimento nell’utilizzo del combustibile
In generale la III-Generazione, comportando investimenti più elevati, fonda la sua competitività economica più sulla capacità di bruciare maggiori quantità di combustibile producendo meno scorie -ricavando dunque più energia dal singolo kg di uranio inserito- che dal contenimento dei costi di costruzione.
Il Reattore EPR infatti, a fronte di un costo capitale molto più elevato (più del doppio), garantisce però in fase operativa il doppio dei MW per ogni tonnellata di uranio inserito (il burn-up passa infatti da una media nei reattori odierni di 35.000 MWd/t a un livello pari a 70.000 MWd/t) riducendo al contempo di quasi il venti per cento la quantità di scorie emessa. Questo aumento del burn-up, cioè del livello di esaustione del combustibile, porta però ad una maggiore radioattività delle scorie. Per la multinazionale Areva, che attualmente (2009) ha in costruzione alcuni reattori francesi, l’ aumento della radioattività è del 15%, mentre per Greenpeace è del 100% come minimo.
I pro ed i contro
A differenza dei reattori di 2ª generazione (la stragrande maggioranza di quelli attualmente in funzione) e 3ª generazione (attualmente proposti sul mercato e realizzati o ordinati nelle tre tipologie EPR, ABWR e AP-1000), quelli di 4ª generazione dovrebbero introdurre marcate differenze soprattutto nei materiali impiegati, pur continuando ad usare come “combustibile” principalmente uranio e plutonio.
Gli obiettivi primari del “Forum 4ª gen” sono quelli di migliorare la sicurezza nucleare, ridurre la produzione di scorie nucleari, sottrarsi alla proliferazione nucleare (uso militare), minimizzare gli sprechi e l’utilizzo di risorse naturali, e di diminuire i costi di costruzione e di esercizio di tali impianti. Secondo i promotori, questi sistemi offrirebbero significativi vantaggi di redditività economica, riduzione delle scorie nucleari prodotte, eliminazione del plutonio impiegabile in armi nucleari e protezione fisica sia passiva che attiva dell’impianto. Naturalmente l’effettivo raggiungimento di tali obiettivi dovrà essere verificato sul campo.
Tuttavia i sistemi nucleari innovativi allo studio per l’utilizzo nella IV generazione richiedono nuovi strumenti per la valutazione del loro impatto economico, dal momento che le loro caratteristiche divergono significativamente da quelli presenti negli impianti di II generazione e di III generazione. I modelli econometrici attuali non sono fatti per valutare i costi di tecnologie nucleari alternative o dei loro sistemi integrati ma piuttosto per confrontare i costi dell’energia nucleare con quella dei combustibili fossili.
Inoltre, il GIF ritiene che questi prototipi non saranno disponibili per l’impiego commerciale prima dell’anno 2030.
(da Wikipedia)
