È possibile riportare in vita una centrale nucleare degli anni 70? Ecco chi lo sta facendo

Quando il Michigan ha messo in disuso la centrale nucleare di Palisades nel 2022, l'impianto sembrava una perfetta reliquia del periodo di massimo splendore dell'energia nucleare degli anni '70. Le pareti erano dipinte di rosa salmone e verde pallido. I pannelli di controllo avevano quadranti analogici, interruttori manuali e centinaia di luci che lampeggiavano in verde o rosso per indicare l'accensione o lo spegnimento. Le valvole, le leve e i condotti della sala turbine emanavano un'atmosfera steampunk.

A soli due anni di distanza, i proprietari dell'impianto, che ha 53 anni, stanno realizzando una decisione storica per dargli un'altra possibilità.

Il governo federale e lo Stato del Michigan stanno spendendo quasi 2 miliardi di dollari per riavviare il reattore sulle rive del lago Michigan. Quando riaprirà, Palisades diventerà la prima centrale nucleare dismessa di qualsiasi luogo del mondo a essere rimessa in funzione.

Alla base del ripensamento: l'impennata della domanda di elettricità da parte delle server farm dell'intelligenza artificiale e l'offerta di miliardi di prestiti statali e federali e di sussidi fiscali per l'energia nucleare nell'ambito di programmi di investimento in infrastrutture ed energia verde. Secondo un rapporto di aprile di Goldman Sachs, i centri dati da soli dovrebbero rappresentare l'8% della domanda di elettricità negli Stati Uniti entro il 2030, rispetto al 3% circa del 2022.

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Il sentiment verso l’energia nucleare negli Usa è cambiato

Per anni, è stato più conveniente generare elettricità con il gas naturale e gran parte dell'opinione pubblica si è sentita a disagio con l'energia nucleare, dopo i devastanti incidenti di Three Mile Island in Pennsylvania, Chernobyl in Ucraina e Fukushima in Giappone.

Questo sentimento è cambiato, con una rinnovata comprensione dell'energia nucleare come energia verde che potrebbe aggiungersi alle fonti di energia rinnovabili come l'eolico, il solare e l'idroelettrico. L'elettricità prodotta dal nucleare è vista anche come più consistente di quella eolica o solare.

Le leggi statali e federali più severe sulle emissioni di CO2 hanno fatto lievitare i costi dei combustibili fossili come il gas naturale e il carbone, e il sostegno finanziario di Washington e degli Stati ha contribuito a spostare l'equilibrio verso il nucleare.

L'anno scorso, lo Stato della Georgia ha acceso due reattori nuovi di zecca nel suo complesso di Vogtle, grazie anche a 12 miliardi di dollari di garanzie federali sui prestiti. All'inizio di quest'anno, Bill Gates, l'ex capo della Microsoft, ha inaugurato i lavori di una centrale nucleare di nuova generazione nel Wyoming.

Nell'ultimo anno, le utilities hanno chiesto alle autorità di regolamentazione di estendere le licenze di 14 reattori obsoleti. Quasi tutti i 94 reattori operativi della nazione hanno già ottenuto una proroga delle licenze, fino a 60 anni, e due sono stati prorogati fino a 80 anni, il doppio della durata delle licenze originali.

Mentre in alcuni Paesi le centrali nucleari sono state temporaneamente chiuse per riparazioni o per motivi economici e poi riaccese, nessun altro reattore ha iniziato il processo di smantellamento e poi è stato riavviato, secondo la World Nuclear Association, associazione dell'industria nucleare con sede a Londra.

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La riattivazione degli impianti dismessi

Alcuni sostengono che la riattivazione degli impianti dismessi sia un modo più rapido e meno costoso per aumentare la capacità energetica. La costruzione di un nuovo impianto potrebbe richiedere più di un decennio, mentre la riapertura di Palisades è prevista per ottobre 2025, circa un anno e mezzo dopo l'inizio del processo di riavvio. E il processo di creazione di elettricità dall'energia nucleare non è fondamentalmente cambiato. I proprietari di Palisades ritengono che la centrale possa riaprire e funzionare per almeno altri 25 anni.

Negli Stati Uniti ci sono 22 reattori nucleari in fase di smantellamento, un processo che può richiedere decenni per essere completato, secondo la Nuclear Regulatory Commission. Alcuni di questi reattori, come l'unità n. 1 di Three Mile Island - il reattore non danneggiato accanto all'unità che si è parzialmente fusa nel 1979 nel peggiore incidente nucleare americano - potrebbero essere adatti alla riapertura, secondo quanto sostengono i funzionari del settore.

In Iowa, NextEra Energy sta valutando la possibilità di riaprire il Duane Arnold Energy Center, una centrale nucleare chiusa nel 2020 quando una potente tempesta di vento ha danneggiato parti dell'impianto, vecchio di 45 anni, comprese le torri di raffreddamento.

I critici si chiedono se i reattori che sono entrati in funzione in anni in cui andavano di moda le tute per il tempo libero, possano tornare in funzione in modo sicuro. Ad aggravare le preoccupazioni, la società che gestisce il riavvio di Palisades, la Holtec International con sede in Florida, ha esperienza solo nello smantellamento di reattori nucleari. Riavviare e mettere in funzione Palisades sarebbe il suo primo lavoro di questo tipo.

“Essendo i primi a riavviare una centrale nucleare dismessa, abbiamo gli occhi di tutti addosso”, ha dichiarato Adam Eastridge, senior operations manager di Holtec. “Ma non ci lasciamo distrarre da questa attenzione”.

Holtec ha dichiarato che, una volta riaperta Palisades, intende appaltare alcune operazioni dell'impianto a un'altra società con esperienza nel settore nucleare, pur mantenendo il diretto controllo di Palisades.

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Mossa a sorpresa

Gli ingegneri della Holtec stanno ora esaminando i sistemi dell'impianto per assicurarsi che non si siano verificati fenomeni di corrosione o decadimento dopo anni di inutilizzo. L'impianto di Palisades, inaugurato nel 1971, utilizzava l'energia termica derivante dalla scissione degli atomi per trasformare l'acqua in vapore, che faceva girare una turbina che produceva fino a 800 megawatt di elettricità, sufficienti per alimentare circa 800.000 abitazioni in Michigan e Indiana.

Nel 2016, Entergy, l'ex proprietario di Palisades, aveva annunciato l'intenzione di chiuderla, citando gli alti costi di gestione. Si tratta di una delle decine di centrali nucleari chiuse tra il 2012 e il 2021, principalmente per motivi economici.

Il nucleare richiede più lavoratori e sicurezza e ha costi normativi più elevati rispetto ad altri tipi di centrali. L'industria sembrava essere caduta in una spirale negativa: per esempio, era sempre più difficile reperire pezzi di ricambio per le centrali più vecchie, dato che ne venivano costruite sempre meno in tutto il mondo.

Il boom del fracking negli Stati Uniti aveva inoltre liberato immense scorte di gas naturale a basso costo, che hanno fatto scendere i costi di gestione delle centrali a gas naturale.

L'equazione finanziaria è cambiata quando l'amministrazione Biden ha fornito prestiti e sussidi fiscali per aiutare a mantenere in funzione gli impianti esistenti, come parte dell'Inflation Reduction Act del 2022, una legge di spesa per le infrastrutture che tra gli altri obiettivi promuove l'energia verde.

Allo stesso tempo, gli Stati e il governo federale hanno fissato obiettivi climatici per ridurre l'uso dei combustibili fossili, in particolare del carbone, e molte aziende si sono impegnate a ridurre le emissioni. Le utility sono sotto pressione per soddisfare questi parametri, aumentando al contempo la produzione di energia in generale, dato che i centri dati assorbono sempre più l'elettricità disponibile. Questo ha spinto molti a guardare con occhi nuovi al nucleare.

In Michigan, i legislatori statali hanno approvato nel 2023 una legge che impone allo Stato di generare tutta l'elettricità da fonti eoliche, solari e altre fonti prive di carbonio entro il 2040, eliminando l'inquinamento climalterante generato dalle centrali elettriche a carbone e a gas. Il governatore Gretchen Whitmer ha firmato la legge.

Holtec ha acquistato Palisades nel 2018, prima che gli incentivi statali e federali diventassero disponibili, per una cifra nominale con l'intenzione di attingere a un fondo fiduciario federale di 592 milioni di dollari destinato allo smantellamento dell'impianto. L'azienda possiede e sta smantellando anche la Oyster Creek Nuclear Generating Station nel New Jersey, la Pilgrim Nuclear Power Station nel Massachusetts e l'Indian Point Energy Center a New York. Holtec ha dichiarato di non avere intenzione di riaprire questi impianti.

Una settimana dopo aver rilevato Palisades nel 2022, Holtec ha scioccato i vicini, i lavoratori e il settore annunciando l'intenzione di riavviare l'impianto.

“Ha colto di sorpresa l'industria”, ha detto Paul Adams, portavoce di Constellation, il più grande operatore di centrali nucleari del Paese con 21 reattori, tra cui l'Unità 1 di Three Mile Island. “Nessuno ha mai fatto una cosa del genere prima d'ora, e questo ha scatenato molte discussioni”.

I funzionari della Holtec hanno detto che il governatore Whitmer ha chiesto loro di prendere in considerazione la riapertura dell'impianto. I legislatori statali hanno stanziato 300 milioni di dollari per il piano di riapertura, che ha ricevuto fino a 1,52 miliardi di dollari in prestiti federali.

Nell'annunciare il prestito a Palisades, Whitmer ha dichiarato che l'impianto rinnovato fornirà energia e contribuirà a raggiungere gli obiettivi di energia pulita “rimuovendo dall'atmosfera tre milioni di tonnellate di CO2 all'anno, pari all'incirca alle emissioni di 650 mila automobili”.

“Il panorama energetico è cambiato in modo significativo da quando è stata annunciata la chiusura anticipata dell'impianto”, ha dichiarato Nick Culp, portavoce di Holtec. “C'è un riconoscimento condiviso del fatto che se vogliamo fare sul serio in materia di clima e mantenere le luci accese, il nucleare è una parte essenziale dell'equazione”.

Anche l'industria nucleare giapponese sta lavorando su questa equazione, da quando ha chiuso tutti i suoi 54 reattori nucleari dopo il disastro di Fukushima nel 2011. Da allora, la crescente domanda di energia ha convinto il governo a riaprire 10 dei 33 reattori operativi, mentre altri 15 sono in attesa di approvazione, secondo la World Nuclear Association.

La Germania, invece, ha chiuso l'ultimo dei suoi 17 reattori nucleari nel 2023. Ora sta bruciando carbone e costruendo nuovi impianti a gas naturale, mancando i suoi obiettivi di riduzione del clima entro il 2030 e facendo aumentare i prezzi dell'elettricità.

Sistemi industriali interconnessi

Dopo la chiusura di Palisades nel 2022, gli operai hanno rimosso 204 gruppi di barre di combustibile dal reattore e li hanno collocati nella piscina del combustibile esaurito dell'impianto, una struttura di stoccaggio sottomarina che mantiene fresco il materiale radioattivo. Le barre di combustibile, alte circa 2 metri, contengono pile di pellet di ossido di uranio della dimensione di un ditale, ognuno dei quali contiene l'energia equivalente a una tonnellata di carbone. In un reattore come Palisades ci sono circa 18 milioni di questi potenti pellet.

I tecnici hanno anche spento il generatore e una turbina che fa girare pale lunghe 2 metri a 1.800 giri al minuto, producendo elettricità.

Per riavviare l'impianto, Holtec sta lavorando nel labirinto di sistemi industriali interconnessi per riaccenderli, uno per uno, in un processo accuratamente coreografato. L'elenco degli interventi include questioni apparentemente piccole, come la sostituzione dei cuscinetti a sfera nelle pompe e nei motori dell'impianto, e grandi, come l'ispezione e la pulizia degli 8.219 tubi che trasportano il vapore attraverso ciascuno dei due generatori di vapore da 460 tonnellate, nonché dei tubi in cemento e acciaio che aspirano 1,4 milioni di litri di acqua al minuto dal lago Michigan nel sistema di raffreddamento secondario dell'impianto.

“Ci assicuriamo che le cose che devono essere asciutte siano asciutte e quelle che devono essere bagnate siano bagnate”, ha detto Eastridge, che si è trasferito in Michigan dopo aver lavorato per due decenni in impianti nucleari della Duke Energy in North Carolina.

A luglio, gli operai hanno riavviato con successo le pompe del refrigerante primario che fanno circolare l'acqua dal reattore. Il riavvio delle pompe ha eliminato le particelle radioattive dal sistema, riducendo il livello di esposizione delle persone che lavorano vicino al reattore e ai sistemi che lo circondano.

“È una cosa molto importante”, ha detto Eastridge. È stata la prima volta che le pompe del refrigerante sono state sottoposte alla procedura di riavvio dopo un'interruzione del rifornimento nel 2020, ed è stato un ostacolo fondamentale per mantenere il progetto nei tempi previsti.

I tecnici hanno anche iniettato sostanze chimiche nel sistema per eliminare decenni di detriti bombardati dai neutroni che si erano accumulati nelle tubature, ha dichiarato Holtec.

Una manovra ad alto rischio è in arrivo: quest'autunno, Holtec sposterà il combustibile esaurito precedentemente trasferito nella piscina di stoccaggio, che si trova all'interno dell'edificio del reattore, in 16 nuovi contenitori di cemento e acciaio a circa un quarto di miglio di distanza.

Il combustibile esaurito sarà caricato in speciali casse di trasporto e imbullonato su un veicolo semicongolato che striscia a 2 miglia all'ora. Costruito per spostare componenti massicci all'interno e all'esterno dell'edificio del reattore, seguirà un percorso ingegnerizzato fino ai nuovi contenitori. Questi si aggiungeranno ai 49 contenitori contenenti 869 tonnellate di combustibile nucleare esaurito già presenti nel sito esteso per 174 ettari.

L'azienda prevede di spostare il nuovo combustibile nel contenitore del reattore l'anno prossimo. Per prima cosa, è necessario sostituire 45 guarnizioni metalliche intorno alle barre di controllo che contribuiscono a regolare la reazione nucleare, guarnizioni che hanno subito perdite e sono state sostituite più volte a Palisades.

Verrà aggiunto un sistema antincendio aggiornato e ampliato e nei prossimi mesi Holtec installerà anche nuovi sistemi informatici. I sistemi analogici esistenti funzionano ancora, ma devono essere aggiornati con una maggiore sicurezza informatica e altre funzioni.

Nel frattempo, Holtec ha chiesto alla NRC l'autorizzazione a costruire due piccoli reattori modulari da 300 megawatt presso il sito di Palisades, che utilizzerebbero una nuova tecnologia che genera meno scorie radioattive. Holtec vuole costruirli nel 2026 e iniziare a farli funzionare nel 2030. I funzionari della NRC e di Holtec hanno discusso il progetto, ma l'azienda non ha ancora richiesto una licenza per i reattori modulari e la NRC non si è pronunciata sul piano.

Confronto con le centrali moderne

Sebbene molti degli impianti nucleari in funzione nel Paese siano stati costruiti nella stessa epoca di Palisades e abbiano una struttura simile, i critici sostengono che un impianto di nuova costruzione necessiterebbe di importanti aggiornamenti.

“Se oggi qualcuno inventasse una macchina che assomiglia a un reattore nucleare di seconda generazione, non otterrebbe la licenza”, ha dichiarato Mycle Schneider, consulente nucleare indipendente con sede a Parigi. “Gli standard di sicurezza si sono evoluti enormemente”.

I costruttori di reattori oggi dovrebbero dimostrare che il progetto è in grado di affrontare le minacce sorte negli ultimi sei o sette decenni. Ciò include l'installazione di un dispositivo “core catcher” per evitare che il combustibile fuso penetri nel pavimento del reattore, come è accaduto nel disastro di Fukushima; l'irrigidimento dell'impianto per far fronte agli effetti del cambiamento climatico, come l'innalzamento del livello del mare, eventi piovosi estremi e inondazioni; e la gestione di minacce esterne come i droni e i cyberattacchi, ha detto Schneider.

Il portavoce dell'NRC, Scott Burnell, ha dichiarato che tutti gli impianti nucleari autorizzati negli Stati Uniti sono stati rafforzati contro la fusione dei reattori, le inondazioni estreme e altri eventi meteorologici e gli attacchi informatici o con i droni, compreso Palisades.

“Ogni impianto statunitense attualmente in funzione deve dimostrare alla NRC di essere in grado di difendersi da un'ampia gamma di attacchi fisici e informatici”, ha dichiarato Burnell. “Palisades ha soddisfatto questi requisiti mentre era in funzione e dovrà continuare a dimostrarli se sarà autorizzata a riprendere le attività”.

Alcune modifiche ingegneristiche hanno reso gli impianti moderni più sicuri. I due nuovi reattori Vogtle in Georgia, per esempio, hanno eliminato le pompe elettriche dell'acqua nel sistema di raffreddamento di emergenza e hanno costruito un serbatoio alimentato per gravità che può raffreddare lo scudo intorno al reattore. Questa modifica progettuale è stata apportata dopo il disastro di Fukushima, quando le batterie delle pompe dell'acqua si sono guastate in seguito a un terremoto e a uno tsunami.

Holtec sta ancora lavorando sulle questioni relative alle licenze con la NRC, che determineranno la data di apertura e la durata del funzionamento del reattore.

L'azienda si è opposta alle autorità di regolamentazione statali di New York e del Massachusetts su altri progetti. Holtec ha citato in giudizio il governatore di New York Kathy Hochul per una legge che vieta lo scarico delle acque reflue dell'impianto di Indian Point, contenenti piccole quantità di trizio, una particella radioattiva, nel fiume Hudson. L'azienda si sta inoltre appellando a una decisione simile presa dalle autorità di regolamentazione del Massachusetts, che vogliono proibire alla Holtec di rilasciare acque reflue radioattive nella baia di Cape Cod.

A poche centinaia di metri a sud del complesso nucleare si trova un quartiere di villette estive chiamato Palisades Park Country Club, fondato nel 1905 come rifugio per i residenti della città sulle rive del lago Michigan. Karen Davis ricorda di aver assistito alla costruzione di Palisades alla fine degli anni Sessanta. Si è ritirata qui con il marito dopo che la Entergy ha dichiarato che avrebbe chiuso Palisades. Quando l'impianto è stato chiuso nel 2022, la Davis e suo marito, Bruce, hanno detto di aver sentito di poter respirare tranquillamente.

“Ero sollevata”, ha detto la Davis. “Ma una settimana dopo la Holtec ha affisso un cartello, e a quel punto mi sono insospettita”.

La Davis è preoccupata per la prospettiva di fughe di radiazioni e di stoccaggio di altre scorie nucleari nelle vicinanze per le generazioni a venire. Lei e un gruppo di 154 residenti locali hanno firmato una petizione per chiedere alla NRC di sviluppare nuove regole prima di concedere alla Holtec una licenza di riavvio.

Gli scettici

Tra gli scettici c'è Alan Blind, un veterano del settore che sostiene l'energia nucleare, ma sostiene che un impianto vecchio come quello di Palisades non può essere adeguato agli attuali standard di sicurezza e progettazione e non dovrebbe essere riaperto. Blind ha trascorso 40 anni nella gestione di impianti nucleari a New York, nel Michigan e nell'Ontario prima di andare in pensione, ed è stato direttore tecnico di Palisades dal 2006 al 2013 sotto Entergy.

Blind ha dichiarato di essere preoccupato anche per il fatto che Holtec non ha mai gestito un impianto nucleare e che la NRC non ha mai supervisionato il riavvio di un impianto. Vuole che i quattro commissari dell'agenzia, nominati dal presidente, si assicurino che il riavvio di Palisades avvenga in modo sicuro. “Ci sono molte domande aperte su come Holtec dimostrerà di rispettare le normative”, ha detto. “Ci sono ancora più domande su quali regolamenti la NRC utilizzerà per esprimere questo giudizio”.

La Holtec ha dichiarato che sta assumendo ex dipendenti di Palisades e lavoratori con esperienza in altri impianti nucleari del Paese.

“L'impianto deve rispettare tutti i requisiti normativi federali prima di tornare in servizio. In attesa della revisione normativa e dell'approvazione della riautorizzazione delle operazioni di produzione di energia, Palisades sarà soggetta agli stessi requisiti di supervisione federale a cui sono soggette tutte le altre centrali nucleari commerciali degli Stati Uniti”, ha scritto Culp, portavoce di Holtec, in un'e-mail al Journal.

Il presidente della NRC Christopher Hanson ha dichiarato a luglio a una commissione del Congresso che l'agenzia prevede di prendere una decisione sull'approvazione del riavvio di Palisades entro maggio 2025.

“Si tratta di qualcosa che non abbiamo mai fatto prima negli Stati Uniti e che ha richiesto una certa creatività da parte nostra e di Holtec”, ha dichiarato alla sottocommissione della Camera sull'energia, il clima e la sicurezza delle reti.

Quando Palisades ha annunciato la chiusura e molti lavoratori sono andati in pensione o si sono trasferiti, i funzionari locali hanno dovuto far fronte a un calo delle entrate fiscali di 1,6 milioni di dollari, secondo Daywi Cook, supervisore del comune di Covert, Michigan, la città più vicina all'impianto.

Quando l'impianto è stato chiuso nel 2022, la forza lavoro si è ridotta a circa 150 persone, molte delle quali destinate ai lavori di demolizione previsti nell'ambito dello smantellamento. Ora Palisades conta 460 lavoratori e Holtec prevede di avere almeno 600 lavoratori a tempo pieno una volta aperto l'impianto.

Cook ha detto che la città sta pianificando un boom di posti di lavoro, di alloggi e di piccole imprese che serviranno i lavoratori.

Ha detto che il miglioramento delle finanze ha dato nuova vita a progetti comunali che erano stati pianificati per anni. Ha detto che le sue preoccupazioni iniziali sulla sicurezza dell'impianto si sono attenuate, affermando: “Penso che finché riusciremo a mantenere una comunicazione aperta e ad assicurarci che siano tenuti a rispondere di ciò che dicono di voler fare, sono cautamente ottimista”.