Futuro nucleare

Le tecnologie nucleari di nuova generazione hanno un ruolo essenziale nella transizione energetica verso un’economia ad alta efficienza tecnologica, in quanto permettono di produrre energia a costi ridotti e
con basse, se non nulle, emissioni di gas serra. Per questo motivo il mondo sta sviluppando reattori di nuova generazione considerati sicuri e sostenibili, di tutte le potenze, ma in particolare i “piccoli” reattori modulari. Gli Small Modular Reactor (SMR) e gli Advanced Modular Reactor (AMR) di quarta generazione, insieme ai Micro Modular Reactor (MMR), ancora in fase di ricerca, sono oggi ritenuti un contributo essenziale alla transizione energetica. Con l’adesione all’Alleanza UE per il nucleare, l’Italia segna una svolta rispetto al recente passato e avvia una ripartenza tecnologica che coinvolge le principali istituzioni economiche, scientifiche e industriali del Paese. Questa scelta è la diretta conseguenza dei profondi cambiamenti politici del quadro europeo — in primis la guerra in Ucraina — che hanno reso necessario rafforzare la sicurezza energetica di tutti gli Stati membri.

La Piattaforma Nazionale per un Nucleare Sostenibile (PNNS), istituita con D.M. 16 novembre 2023, ha elaborato linee guida e una tabella di marcia con un primo step al 2030 e un orizzonte al 2050, delineando un percorso volto alla ripresa dell’utilizzo dell’energia nucleare in Italia attraverso tecnologie sostenibili e con i più elevati standard di sicurezza

La Piattaforma Nazionale per un Nucleare Sostenibile
L’Italia ha riavviato le proprie attività nel campo del nucleare istituendo, con D.M. 16 novembre
2023, la Piattaforma Nazionale per un Nucleare Sostenibile (PNNS), composta da sette gruppi di lavoro. La Piattaforma ha concluso le proprie attività nell’ottobre 2024 con la finalizzazione dei rapporti dei sette gruppi. La PNNS ha operato come struttura di studio, raccordo e coordinamento dei principali stakeholder italiani del settore nucleare — enti di ricerca, università, imprese e associazioni di categoria. Sotto il coordinamento del Presidente dell’ENEA e dell’Amministratore Delegato di RSE (Ricerca sul Sistema Energetico), i gruppi di lavoro hanno sviluppato analisi su scenari, tecnologie, sicurezza, gestione
dei rifiuti, formazione, oltre a temi trasversali quali ambiente, accettabilità e comunicazione.
Nei rapporti elaborati sono state definite linee guida e una tabella di marcia con un primo step al
2030 e un orizzonte al 2050, per consentire al Ministero di delineare un percorso volto alla ripresa
dell’utilizzo dell’energia nucleare in Italia attraverso tecnologie sostenibili e con i più elevati standard di sicurezza. In particolare, vengono indicati gli ambiti degli SMR, degli AMR (reattori avanzati a metallo liquido di IV generazione), dei MMR (piccolissimi reattori da 1 a 20 MWe, oggi in fase di ricerca e sviluppo), nonché della fusione nucleare nel lungo termine.
L’obiettivo energetico nazionale è raggiungere entro il 2050 un’integrazione tra fonti fossili, rinnovabili
e nucleare di nuova generazione. Ricordiamo che la Commissione europea ha programmato di destinare
risorse significative al nucleare: al prolungamento della vita degli impianti esistenti, alla costruzione
di nuove centrali di grande potenza di quarta generazione e, in modo particolare, allo sviluppo degli SMR — piccoli reattori basati su tecnologie che garantiscono maggiore flessibilità e sicurezza.

I “piccoli reattori”
Gli studi europei più recenti puntano su reattori di taglia più piccola (10–300 MWe) rispetto alle centrali
convenzionali da migliaia di MWe, progettati in modo modulare per permettere di costruire la maggior parte dei componenti in fabbrica e trasportarli successivamente sul sito di utilizzo.
Questa soluzione tecnologica risolve molte criticità delle grandi centrali: riduce drasticamente i tempi di realizzazione — che per gli impianti di grande taglia variano tra 10 e 15 anni — mentre i piccoli reattori possono entrare in funzione in 3-4 anni; diminuisce l’entità degli investimenti iniziali, rendendo possibile la realizzazione anche da parte di piccoli enti o privati; consente economie di serie grazie alla produzione in fabbrica di moduli identici; e contribuisce ad abbattere i costi complessivi grazie ai tempi più brevi e
alla messa in funzione anticipata. Gli impianti convenzionali puntavano a grandi potenze per ottenere economie di scala, ma ciò richiedeva investimenti enormi e tempi lunghi. La modularità dei piccoli reattori
sovverte questo paradigma.

Tipologie di reattori modulari Small Modular Reactors (SMR) – 10–300 MWe
Sfruttano la tecnologia dei reattori ad acqua leggera (LWR) in scala ridotta, con configurazioni a circuito
o integrali in cui la maggior parte dei componenti del circuito primario è contenuta nel reactor vessel.
Advanced Modular Reactor (AMR) – 20–300 MWe
Reattori altamente innovativi basati su tecnologie di IV generazione (ad esempio raffreddamento
a piombo liquido) e su combustibili avanzati. Offrono funzionalità integrate come cogenerazione
e produzione di idrogeno, maggiore sicurezza passiva, affidabilità e competitività economica.
Micro Modular Reactor (MMR) – 1–20 MWe
Reattori molto compatti, destinati a bisogni specifici di siti isolati o impianti industriali; al momento
sono in fase di ricerca e sviluppo. In attesa della possibile applicazione pratica della fusione nucleare,
ancora lontana nel tempo, la ricerca si concentra su reattori a fissione piccoli, sicuri e integrati.
Diverse agenzie internazionali stimano che entro il 2035 gli SMR — realizzabili in 3–4 anni, prodotti
in fabbrica e assemblati in sito — potrebbero raggiungere i 21 GWe, pari a circa il 3% della capacità
nucleare installata globale.

Nucleare, una scommessa ambiziosa
Per l’Italia il ritorno al nucleare rappresenta una scommessa ambiziosa. Da un lato offre una
risposta alla crisi energetica e climatica; dall’altro richiede, dopo un lungo periodo di abbandono,
un aggiornamento su costi, tecnologie, sicurezza e accettazione sociale. Con il 2030 come primo
traguardo e il 2050 come obietriano tivo finale, il Paese si prepara a una rivoluzione energetica che
potrebbe ridefinire il suo futuro.

Nella Piattaforma, in particolare, vengono indicati gli ambiti degli SMR, degli AMR (reattori avanzati a metallo liquido di IV generazione), dei MMR (piccolissimi reattori da 1 a 20 MWe, oggi in fase di ricerca e sviluppo), nonché della fusione nucleare nel lungo termine. L’obiettivo energetico nazionale è raggiungere entro il 2050 un’integrazione tra fonti fossili, rinnovabili e nucleare di nuova generazione

Principali attività svolte in Italia sui “piccoli” reattori

ENEA, Ansaldo Nucleare, Newcleo, SIET e molte altre industrie e università italiane contribuiscono
allo sviluppo degli SMR e degli AMR, tra cui: NUWARD — concetto francese di SMR modulare,
riferimento europeo, guidato da EDF. In Italia, tramite un accordo tra Edison, Ansaldo Energia e
Ansaldo Nucleare, con ENEA nel ruolo di advisor, si stanno valutando prospettive di sviluppo della
filiera e possibili impatti sul mix energetico nazionale; EDF è in contatto con SIET ed ENEA per future sperimentazioni a Piacenza.
ALFRED — prototipo europeo di AMR basato sul Lead-cooled Fast Reactor (LFR), supportato dal
consorzio internazionale FALCON guidato da Ansaldo Nucleare e basato sulle tecnologie ENEA;
in Romania l’industria italiana partecipa alla realizzazione di una grande infrastruttura sperimentale
su questa tecnologia. Westinghouse LFR — progetto per il quale Ansaldo Nucleare ed ENEA supportano la realizzazione di impianti sperimentali nell’ambito del programma AMR nel Regno Unito. LFR-AS-30 — AMR sviluppato dalla start-up Newcleo e basato su tecnologia ENEA, con investimenti privati superiori a 50 milioni di euro nelle infrastrutture ENEA; sono in fase di formalizzazione i primi accordi esecutivi previsti dall’Accordo Quadro ENEA–Newcleo. ENEA è particolarmente impegnata nel progetto
PRECURSOR, un dimostratore non nucleare in scala quasi 1:1 presso il Centro Ricerche Brasimone,
che utilizzerà una resistenza elettrica al posto del nucleo per testare la termofluidodinamica di un
reattore al piombo di piccola taglia. I risultati serviranno alla progettazione e alla realizzazione del reattore vero e proprio in Francia o nel Regno Unito.