Le ambizioni occidentali in materia di costruzione di impianti nucleari sono in contrasto con la realtà?

La costruzione dell'impianto, sviluppato dalla società energetica francese EDF, è iniziata a marzo 2017, ma la prima unità potrebbe non essere operativa prima della fine del decennio, secondo un aggiornamento fornito all'inizio di questa settimana dal direttore generale di Hinkley Point C, Stuart Crooks.

I ritardi, che Crooks attribuisce a una combinazione di pandemia di Covid-19, Brexit e modifiche di progettazione per soddisfare le normative del Regno Unito, hanno anche causato un aumento del budget a 31 miliardi di sterline - 35 miliardi di sterline ai prezzi del 2015, rispetto a una stima del 2022 di 26 miliardi di sterline. Ciò significa che l'impianto potrebbe costare fino a 46 miliardi di sterline (58,7 miliardi di dollari) ai prezzi odierni.

La notizia arriva in un momento difficile per il governo del Regno Unito, che solo poche settimane prima aveva promesso la più grande espansione nella costruzione di centrali nucleari degli ultimi 70 anni, con il duplice obiettivo di raggiungere i suoi obiettivi di emissioni nette di carbonio pari a zero e di rafforzare la sicurezza energetica del Paese.

Ha avviato consultazioni sulla futura ubicazione delle centrali nucleari e un'altra sul supporto al settore e l'incoraggiamento degli investimenti privati. E solo pochi giorni dopo, è stato emesso un ordine di consenso allo sviluppo per un nuovo impianto da 3,2 GW, anch'esso in fase di sviluppo da parte di EDF, a Sizewell C.

Crooks è fiducioso che, nonostante i ritardi registrati a Hinkley Point C, i lavori di costruzione del suo successore Sizewell C procederanno più agevolmente.

"[L'esperienza di Hinkley Point C] significa che abbiamo un design completo approvato per l'uso in Gran Bretagna e la possibilità di ripeterlo con team e fornitori che hanno il know-how e sono già al lavoro. I vantaggi di ripetere un design identico danno a Sizewell C un enorme vantaggio", ha affermato.

L'Occidente fatica a costruire nei tempi e nel budget previsti

Ma altri si chiedono se le grandi ambizioni del Regno Unito di costruire sia centrali nucleari su larga scala che di sviluppare piccoli reattori modulari (SMR) siano realistiche. E c'è preoccupazione che i problemi qui siano indicativi di una sfida più ampia quando si tratta di progetti di costruzione nucleare nel mondo occidentale.

"Una cosa importante che dobbiamo capire è che c'è una differenza tra le aspirazioni e ciò che è realistico nel settore delle costruzioni nucleari", ha detto a Construction Briefing Chris Gadomski, analista nucleare di Bloomberg New Energy Finance .

"Pensavo che l'annuncio fatto da Regno Unito e Stati Uniti alla COP 28, ovvero che triplicheremo la capacità nucleare entro il 2050, fosse forse un po' prematuro. Il problema sarà nell'esecuzione. Se l'annuncio fosse stato fatto da Cina e Russia, avrebbe avuto un po' più di acqua in mano.

"Penso che il mondo occidentale abbia perso la capacità di costruire grandi centrali nucleari nei tempi e nel budget previsti, il che è triste da dire", ha aggiunto.

La Lampson International LTL-2600 ha sollevato 1.000 tonnellate nel cantiere Plant Vogtle nella contea di Burke, in Georgia.

Gadomski ha affermato che le stime di Bloomberg NEF suggeriscono che costruire una centrale nucleare in Cina utilizzando la loro tecnologia, come avviene nel Regno Unito e negli Stati Uniti, costerebbe circa un quarto del costo totale.

Mentre Hinkley Point C nel Regno Unito è l'ultimo grande impianto a catturare l'attenzione dei media, ci sono state sfide simili nella costruzione dei reattori 3 e 4 presso l'impianto Alvin W. Vogtle in Georgia, nel sud-est degli Stati Uniti. La costruzione di altri due reattori Westinghouse AP1000 è iniziata lì nel 2009, ma i lavori sono stati fortemente ritardati, aggravati dal fallimento di Westinghouse nel 2017. L'unità 3 è stata completata solo a luglio 2023, mentre i lavori su Vogtle 4 sono ancora in corso, con costi in aumento da una stima di 25 miliardi di dollari nel 2018 a 34 miliardi di dollari l'anno scorso.

"Divido il mondo in due metà: l'emisfero occidentale e quello orientale", ha detto Gadomski. "A est, la domanda di nucleare è alimentata dalla domanda di elettricità. I cinesi stanno dimostrando di poter costruire grandi reattori a costi relativamente bassi. La Russia sta dimostrando di poterli costruire in posti come Egitto e Turchia.

"Non siamo sicuri di quanto costeranno, ma hanno i mezzi, il supporto statale e la catena di fornitura per andare avanti e costruire quei reattori. La mia ipotesi è che non verranno costruiti grandi reattori nell'emisfero occidentale perché non sappiamo come realizzarli economicamente".

L'eccezione potrebbe essere Sizewell C, supponendo che EDF prenda una decisione finale di investimento sul progetto. Il 22 gennaio, il governo del Regno Unito ha annunciato 1,3 miliardi di sterline (1,7 miliardi di dollari) di investimenti aggiuntivi per finanziare infrastrutture come strade e linee ferroviarie per mantenere il progetto in carreggiata prima della decisione finale di investimento di EDF.

“Potresti anche costruire gli altri due [reattori EPR] a Sizewell C dopo l’enorme investimento a Hinkley in modo da poter ammortizzare la forza lavoro, l’esperienza e la manutenzione”, ha affermato Gadomski.

L’attrattiva della costruzione di SMR…e le sue sfide

I costi sostenuti per costruire grandi centrali nucleari hanno reso gli SMR più attraenti.

Meno costosi da costruire, rappresentano una "grande opportunità", dice Gadomski. C'è anche domanda per loro in regioni come l'Europa orientale che sta cercando di allontanarsi rapidamente dalle centrali elettriche a carbone.

Rendering digitale della piccola centrale nucleare modulare Dual-Unit SMR-300 di Holtec in vista prospettica (immagine: Holtec)

Collaborare con aziende come GE Hitachi per riconvertire gli impianti a carbone esistenti nell'Europa orientale, rimuovendo i bruciatori a carbone e sostituendoli con SMR "ha un senso enorme", secondo Gadomski, anche se ci sono preoccupazioni sociali, ambientali e politiche da affrontare.

"Poi si va in posti come l'Africa e il Sud-est asiatico dove c'è un'enorme quantità di domanda di elettricità. Speriamo di distoglierli dalla costruzione di impianti a combustibili fossili e quindi c'è un'opportunità di mercato lì, ma forse seguirà a ruota il successo degli SMR nei mercati occidentali consolidati", afferma Gadomski.

Ma anche qui non mancano le sfide, come ha dimostrato il recente fallimento del progetto NuScale Carbon Free Power in Idaho, negli Stati Uniti, dovuto alla mancanza di interesse da parte degli investitori.

"L'inflazione e i tassi di interesse più elevati saranno un freno allo sviluppo di questi SMR", ha affermato Gadomski. "Sto sempre osservando con molta attenzione quanti soldi vengono raccolti dagli investitori per mostrare il livello di interesse globale. Altrimenti si avrà un'industria guidata dal governo, che ha dimostrato di avere successo in Russia e Cina".

"Ma non è tanto la progettazione del reattore ad essere importante, quanto la competenza delle aziende di ingegneria edile nel realizzare questi prodotti nei tempi e nel budget previsti. In larga misura, questo è andato perso.

"Io suggerirei che il motore dietro la decisione di costruire centrali come Hinkley Point C fosse l'impiego di 25.000 persone. C'è questa pericolosa metrica in cui le centrali nucleari diventano un modo conveniente per impiegare molte persone per lunghi periodi di tempo. E così l'industria nucleare diventa una fonte di occupazione anziché una fonte di fornitura di elettricità meno costosa. In questo strano mondo capovolto in cui viviamo in Occidente, ciò può essere molto vantaggioso e guidare le decisioni politiche".

Decisioni lente

Tuttavia, queste decisioni possono essere lente.

Il governo del Regno Unito sta organizzando un concorso per trovare aziende che costruiscano SMR con contratti governativi. Nell'ottobre 2023, lo ha ridotto a sei progetti di EDF, GE Hitachi Nuclear Energy International, Holtec Britain, NuScale Power, Rolls Royce SMR e Westinghouse Electric Company UK.

L'obiettivo è annunciare nella primavera di quest'anno quali delle sei aziende il governo sosterrà, prima di prendere una decisione definitiva sugli investimenti nel 2029, con l'obiettivo di far sì che gli impianti siano operativi entro la metà degli anni '30.

(Foto: ITER)

Con una decisione di investimento ancora a cinque anni di distanza, Gadomski si chiede se gli SMR rappresentino un balzo in avanti sufficiente nella tecnologia. "Tutti i reattori che sono reattori ad acqua bollente o ad acqua leggera e rappresentano un passo avanti incrementale nell'innovazione nucleare, dove abbiamo appena ridotto le dimensioni dei reattori convenzionali.

"In teoria, lo stiamo facendo in modo da poterli produrre in fabbrica e renderli più economici. Ma Bill Gates direbbe che il futuro del nucleare è una tecnologia di reattori veloci. Ciò è molto più complesso, un rischio tecnologico maggiore e non è vicino all'essere pronto. Ma aiuta ad affrontare il problema del combustibile esaurito, che è un problema incombente per l'industria nucleare e alcune utility canadesi lo stanno scegliendo non solo in base alla generazione di elettricità, ma anche in base a come può aiutare ad affrontare il problema del combustibile esaurito", afferma Gadomski.

E poi, più all'orizzonte, c'è la prospettiva degli impianti di fusione nucleare, che complica ulteriormente le acque quando si tratta di scegliere la tecnologia su cui investire e da sviluppare.

"C'è molto clamore e attesa attorno alla fusione. Ma potrebbe cambiare le carte in tavola e stiamo osservando molto da vicino i progressi di queste aziende di fusione", ha aggiunto Gadomski.

"L'industria nucleare ha esaminato le sfide che le energie rinnovabili e il gas naturale a basso costo le hanno presentato. Dovrebbero iniziare a guardarsi alle spalle per vedere quanto sia reale la sfida della fusione. Se c'è un guadagno netto di energia da un piccolo reattore a fusione, come sta succedendo all'ITER e al First Light Fusion di Oxford nel Regno Unito, allora questo cambia molti calcoli per l'intero settore e confonde il processo decisionale.

"Se sei un pianificatore di servizi, ti impegnerai per un reattore SMR con il fatto che questa attività di fusione è in corso? Ciò che tende a fare è ritardare le decisioni, e la fusione potrebbe non avvenire mai. È un mercato affascinante e stimolante da seguire".