Le scorie nucleari potrebbero alimentare l'Europa per decenni. Questa startup ha intenzione di dimostrarlo

      L'Europa ha trasformato l'uranio in energia per oltre mezzo secolo. Nel processo, il continente ha accumulato vaste scorte di scorie nucleari. Questo materiale radioattivo può richiedere milioni di anni per diventare sicuro, e nessuno sa davvero cosa fare con esso.

      Thorizon, una startup franco-olandese, ha un'idea: riutilizzare le scorie nucleari per generare nuova energia. L'azienda sta sviluppando un piccolo reattore modulare a sale fuso (MSR) che funziona con un mix di combustibile nucleare esaurito e torio, un metallo radioattivo con potenziale non sfruttato. 

      Thorizon mira a iniziare la costruzione del suo primo reattore, Thorizon One, entro cinque anni. Una volta completato, l'impianto dovrebbe produrre 100 megawatt di elettricità, sufficienti per alimentare circa 100.000 case o un importante data center.

      "Non stiamo solo costruendo un nuovo tipo di reattore — stiamo ripensando a come usiamo il combustibile che già abbiamo”, ha detto a TNW Kiki Leuwers, CEO di Thorizon. "L'Europa è seduta su una riserva di materiale nucleare prezioso. Con la giusta tecnologia, i rifiuti diventano una risorsa.” 

      Un rendering 3D del reattore nucleare di Thorizon: Credit: Thorizon

      Quando l'uranio radioattivo viene utilizzato come combustibile in un reattore nucleare, i suoi atomi subiscono la fissione, rilasciando calore. Questo calore viene quindi utilizzato per produrre vapore, che gira una turbina per generare elettricità. I rifiuti radioattivi prodotti in questo processo conservano ancora circa il 90% dell'energia originale dell'uranio.

      Lauwers stima che le scorte europee di scorie nucleari potrebbero alimentare l'intera regione per 40 anni. Negli Stati Uniti, gli scienziati ritengono che potrebbe alimentare il loro paese per circa 100 anni.

      Perché non riutilizziamo le scorie nucleari?

      Paesi come Stati Uniti, Francia e Giappone hanno da tempo compreso il potenziale del riutilizzo del combustibile nucleare esaurito. Negli anni '60 e' 70 sono stati costruiti molti cosiddetti reattori veloci-progetti avanzati in grado di estrarre più energia dal combustibile nucleare e persino “allevare” nuovo combustibile dai rifiuti. Ma nei decenni successivi, la maggior parte sono stati gradualmente eliminati.

      C'erano due ragioni principali: politica ed economia. I reattori veloci producono quantità significative di plutonio, il blocco costitutivo delle bombe atomiche. Al culmine della guerra fredda, i timori di proliferazione nucleare hanno spinto molti paesi, in particolare gli Stati Uniti, ad abbandonare gli sforzi per riciclare le scorie nucleari.

      Allo stesso tempo, le forniture globali di uranio si sono rivelate molto più abbondanti del previsto. Le scoperte di giacimenti in Australia, Canada e Africa hanno fatto scendere i prezzi, rendendo più economico estrarre uranio fresco che investire in infrastrutture di riciclaggio. Combinati, questi fattori mettono il riciclaggio radioattivo sul ghiaccio.  

      Mentre Francia e Giappone riprocessano ancora parte del loro combustibile usato, la maggior parte delle scorie nucleari del mondo finisce oggi in enormi cilindri di acciaio chiamati botti secche — una soluzione temporanea a un problema molto, molto a lungo termine. Gli sforzi per seppellirlo in profondità nel sottosuolo per l'eternità - come il deposito di Onkalo in Finlandia, profondo 500 metri-stanno facendo progressi, ma rimangono controversi e costosi.

      Nel frattempo, l'espansione dell'energia nucleare in Europa continua ad essere una questione spinosa, ma la marea potrebbe cambiare. Di fronte alle crisi gemelle del cambiamento climatico e dell'insicurezza energetica, paesi come il Regno Unito e la Francia stanno spingendo per espandere la capacità di energia nucleare, specialmente nei piccoli reattori modulari (SMR). 

      Che l'energia nucleare torni al sole o no, l'Europa ha ancora un enorme problema di scorie nucleari. Uno che Thorizon spera di ripulire.  

      Come funzionerà l'impianto di Thorizon?

      L'MSR di Thorizon opera a temperature elevate ma a bassa pressione, rendendolo più sicuro ed efficiente. Se qualcosa va storto, il sale solidifica e contiene il materiale radioattivo, limitando il rischio di perdite o esplosioni. 

      MSRs sono stati sviluppati nel 1960 presso l'Oak Ridge National Laboratory negli Stati Uniti e ha mostrato grande promessa. Ma non hanno mai raggiunto la redditività commerciale, in gran parte perché l'alloggiamento dei sali corrosivi si è dimostrato tecnicamente impegnativo e costoso.  

      Per contrastare questo, il design di Thorizon utilizza un sistema di cartucce. Ogni cilindro di acciaio massiccio è riempito con sale fuso e un mix di combustibile esaurito dai reattori tradizionali e torio fresco — un materiale radioattivo molto più abbondante dell'uranio e più sicuro da maneggiare. L'idea è che questi cilindri possono essere semplicemente sostituiti una volta che la parte radioattiva del combustibile è stata in gran parte esaurita.

      "L'approccio della cartuccia ci consente di isolare le condizioni più estreme all'interno del reattore”, ha affermato Lauwers. "È modulare, sostituibile e ci offre un modo sicuro per gestire i materiali radioattivi.”

      Thorizon è uscita dall'istituto di ricerca nucleare olandese NRG nel 2018. Ora impiega circa 50 ingegneri divisi tra Amsterdam e Lione. La società afferma di aver completato il suo progetto concettuale ed è impegnata in colloqui normativi con le autorità olandesi, francesi e belghe. 

      Sono in corso tre studi di pre-fattibilità per potenziali siti di lancio in Francia, Paesi Bassi e Belgio. I partner del settore, tra cui il gigante manifatturiero olandese VDL, stanno aiutando a prototipare i componenti principali.  

      Mescolando il combustibile di uranio esaurito con il torio in un reattore a sale fuso, Thorizon mira a creare una fonte di energia nucleare più pulita e sostenibile. Potrebbe trasformare un enorme problema di scorie nucleari in una soluzione per il futuro dell'energia pulita dell'Europa. Ma i benefici non saranno economici.    

      Finanziare una rinascita delle scorie nucleari 

      Finora, Thorizon ha raccolto €42,5 milioni, compresi i finanziamenti del governo francese e degli enti olandesi come Invest-NL e Brabant Startup Fonds. Tuttavia, questa è solo una frazione dei €750mn che dice di aver bisogno di iniziare a costruire il suo reattore prototipo. 

      Le lunghe scadenze, i regolamenti rigorosi e gli alti costi iniziali delle startup nucleari in genere li rendono una vendita difficile. "Per dare vita alla tecnologia, le partnership pubblico-privato sono cruciali", ha affermato Lauwers. "Parte del denaro speso per seppellire le scorie nucleari potrebbe essere invece deviato per riutilizzarle.” 

      Il sostegno del governo sarà cruciale, ha detto, così come il capitale di rischio. Tuttavia, il CEO ha affermato che la sede in Europa potrebbe mettere l'azienda in una posizione di svantaggio dal punto di vista del finanziamento. 

      "Negli Stati Uniti, team relativamente piccoli sono stati in grado di scalare molto più velocemente, ottenere più finanziamenti privati e ottenere le loro licenze”, ha affermato. "Qui in Europa, questo può richiedere più tempo.” 

      TerraPower e X-Power sono due esempi. Ogni startup SMR ha raccolto oltre 1 miliardo di dollari per commercializzare la sua tecnologia. In Europa, al contrario, nessuna società tecnologica ha attirato una frazione di tale finanziamento.

      Tuttavia, se Thorizon riuscirà a superare gli ostacoli, potrebbe colpire tre piccioni con una fava: ripulire le scorie nucleari, ridurre la dipendenza dell'Europa dai combustibili fossili e fornire energia stabile alle case e alle industrie.