| Specifications | Technology Roadmaps;Fusion Power Technology Roadmaps - Nuclear \Italian Verison\ Nuclear; Technology Roadmaps; Programma di Sviluppo per la Tecnologia Energetica IEA |
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| Content | 26Programma di Sviluppo per la Tecnologia Energetica Energia Nucleare27Sviluppo e sfruttamento della tecnologia: azioni e obiettivi intermedi Lo sviluppo di una nuova generazione di tecnologie nucleari Quasi tutte le centrali nucleari in esercizio o in costruzione utilizzano reattori ad acqua leggera o pesante. Si prevede che nel 2050 queste tecnologie consolidate e i progetti evolutivi su di esse basati continueranno a essere prevalenti nella capacità nucleare. Tuttavia alcuni progetti avanzati potrebbero essere disponibili per lo sfruttamento commerciale intorno al 2030 e una maggiore diffusione sul mercato di tali sistemi potrebbe verificarsi dopo il 2040. In alcuni Paesi sono attualmente in corso iniziative di RS&D su questi sistemi nucleari avanzati, soprattutto nel quadro di programmi internazionali come il Generation IV International Forum (GIF). Per dimostrare e implementare tali sistemi nucleari avanzati, che presenteranno caratteristiche notevolmente diverse rispetto alle tecnologie nucleari esistenti, saranno necessari alcuni notevoli passi in avanti in varie discipline tecnologiche (in particolare nella scienza dei materiali). I sistemi nucleari di IV generazione Avviato nel 2001, il GIF è un progetto internazionale di collaborazione nel settore ricerca e sviluppo (R&S) per sistemi nucleari innovativi selezionati. Tra i partecipanti vi sono 12 Paesi all’avanguardia nel settore dell’energia nucleare (tra cui Canada, Cina, Francia, Giappone, Corea, Russia e Stati Uniti), oltre all’Euratom (una sezione dell’Unione Europea). Gli obiettivi principali definiti nel programma di sviluppo del GIF (GIF, 2002) rientrano nelle aree della sostenibilità, economia, sicurezza e affidabilità, resistenza alla proliferazione e protezione fisica (Riquadro 3). Gli obiettivi di sostenibilità del GIF includono un utilizzo più efficiente del combustibile e la minimizzazione dei rifiuti. Le principali iniziative di R&S verso questi obiettivi sono descritte nella sezione seguente, dedicata ai cicli avanzati del combustibile. L’obiettivo economico dei sistemi nucleari avanzati è quello di essere competitivi rispetto alle opzioni energetiche alternative che si renderanno disponibili. A tal fine, gli obiettivi economici del GIF comprendono una riduzione sia del costo medio livellato del ciclo di vita per la generazione di elettricità, sia del costo totale d’investimento. Meccanismi per ridurre i costi sono in corso d’integrazione nei progetti di sistemi nucleari avanzati. Grande rilievo è dato alla standardizzazione e alla semplificazione del progetto, a metodi avanzati di costruzione e alla fabbricazione in sito dei componenti e sistemi principali. La logica degli obiettivi di sicurezza e affidabilità del GIF è fondata sulla necessità di accrescere la fiducia da parte dell’opinione pubblica, nonostante in queste aree la storia pregressa delle centrali nucleari sia positiva. L’obiettivo è quello di integrare funzioni di sicurezza nei progetti degli impianti di quarta generazione usando metodi avanzati di valutazione del rischio e incorporando caratteristiche di sicurezza “passiva” o “intrinseca”. Analogamente, il rispetto degli obiettivi di resistenza alla proliferazione e di protezione fisica implica caratteristiche progettuali nei reattori e nei cicli del combustibile che prevengano efficacemente l’uso scorretto dei materiali e delle strutture nucleari e che li proteggano da furti o atti di terrorismo. Gli obiettivi GIF sono stati usati come criteri per la selezione di sei sistemi per ulteriore R&S in collaborazione (Riquadro 4). Diversi aspetti trasversali (tra cui cicli avanzati del combustibile) sono poi stati scelti per uno sforzo orizzontale. Nel quadro del GIF sono in corso di definizione disposizioni di sistema per ciascuna tecnologia selezionata tra i Paesi che partecipano alle relative iniziative di R&S. Disposizioni più dettagliate sono anche in corso di definizione per specifiche aree di R&S. Come osservato in precedenza in questo programma di sviluppo, la sfida principale per il futuro della gestione delle scorie radioattive consiste nello sviluppare e attuare piani per l’eventuale smaltimento di combustibile esaurito e scorie ad alta attività vetrificate. Le scorie ad attività intermedia di lunga vita possono anche essere smaltite nello stesso modo. L’approccio seguito a livello mondiale propende per lo smaltimento di tali materiali in depositi geologici profondi. Diversi Paesi hanno realizzato laboratori di ricerca sotterranei in diverse ubicazioni geologiche per sviluppare diversi concetti di deposito per lo smaltimento e investigare sui fattori che condizionano la loro prestazione sul lungo periodo (Tabella 5). Le basi scientifiche e tecnologiche per l’attuazione dello smaltimento geologico sono già solide. Attualmente diversi Paesi dispongono di programmi attivi di RS&D volti alla creazione di depositi geologici entro il 2050. Se la loro attuazione avrà esito positivo, questi progetti in corso di attuazione e in fase di studio forniranno percorsi di smaltimento per buona parte del combustibile esaurito e delle scorie ad alta attività già accumulate e per quelle che saranno prodotte entro il 2050. Svezia e Finlandia sono leader nell’avanzamento dei progetti per la costruzione e la messa in funzione di depositi. In entrambi i Paesi sono stati selezionati siti e si prevede che gli impianti saranno operativi verso il 2020. La Francia dovrebbe seguire a ruota entro il 2025. Nel frattempo, tuttavia, è stata adottata la decisione politica di abbandonare un programma di lungo periodo per lo sviluppo di un deposito geologico a Yucca Mountain, nel Nevada (Stati Uniti). A più lungo termine, se il riciclo del combustibile esaurito verrà introdotto su larga scala, le scorte esistenti di tale materiale, oggi spesso trattate come scorie, potrebbero diventare una fonte energetica. In parte per questo motivo alcuni Paesi stanno progettando i loro depositi in modo tale da consentire il recupero del combustibile esaurito, almeno fino a quando non verrà presa una decisione circa la sigillatura definitiva del sito. L’utilizzo di cicli avanzati del combustibile potrebbe anche ridurre notevolmente la quantità di combustibile esaurito e delle scorie ad alta attività da smaltire. Sarebbero ancora necessari alcuni siti di smaltimento, ma di numero e dimensioni inferiori. Questi aspetti verranno approfonditi nella sezione seguente. Tabella 5. Laboratori di ricerca sotterranei (LRS) per lo smaltimento di scorie ad elevato tasso di radioattività PaeseGeologiaSito e stato BelgioArgillaMol. HADES LRS in esercizio dal 1984. FinlandiaGranitoOlkiluoto. ONKALO LRS in costruzione. R&S in loco dal 1992. Il sito è stato ora selezionato per un deposito. FranciaArgilla/marnaTournemire. Stabilimento per test sotterranei in esercizio dal 1992. ArgillaBure-Saudron. LRS in esercizio dal 2004. Germania Sale (cupola)Asse. Ex-miniera usata per R&S fino al 1997. Sale (cupola)Gorleben. Ex miniera. R&S in loco dal 1985, sospesa nel 2000; sospensione revocata nel 2010. GiapponeGranitoMizunami. LRS in esercizio dal 1996. Roccia sedimentariaHoronobe. LRS in costruzione. RussiaGranito, gneissRegione di Krasnoyarsk. LRS di cui si prevede l’inizio attività dopo il 2015. Si prevede che l’LRS sarà la prima fase del deposito. SveziaGranitoStripa. Ex-miniera usata per R&S dal 1976 al 1992. GranitoOskarsham. Äspö LRS in esercizio dal 1995. SvizzeraGranitoGrimsel. LRS in esercizio dal 1983. ArgillaMont Terri. LRS in esercizio dal 1995. Stati Uniti Sale (stratificato) Carlsbad, New Mexico. Waste Isolation Pilot Plant (WIPP) in funzione fin dal 1999 come deposito geologico per le scorie transuraniche non termo generatrici generate da attività di difesa. Tufo saldatoYucca Mountain, Nevada. R&S in loco dal 1996. Richiesta di licenza per un deposito presentata nel 2008, ritirata nel 2010. Fonte: NEA, 2008 (aggiornata). Il presente programma di sviluppo raccomanda quanto segue: z I Governi dovrebbero continuare a dare sostegno a RS&D in materia di tecnologia nucleare avanzata per sfruttarne il potenziale a lungo termine di fornire energia sostenibile con migliori criteri economici, con sicurezza e affidabilità rafforzate, con più forte resistenza alla proliferazione e maggiore protezione fisica. z La comunità internazionale dovrebbe continuare a rafforzare la collaborazione per lo sviluppo di reattori e cicli del combustibile avanzati. z L’industria nucleare e le aziende di pubblica utilità dovrebbero partecipare, in cooperazione con gli istituti di ricerca sul nucleare, allo sviluppo dei sistemi nucleari di prossima generazione, affinché i progetti scelti per la dimostrazione siano quelli più idonei per la definitiva commercializzazione. |
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