Come Funziona il Reattore Nucleare 4a Generazione Sicuro al 100% in Cina

Una delle poche cose positive di una dittatura è che quando vuol prendere una decisione di politica interna non trova paletti, difficoltà e ostacoli a fermarla.

Nessuno si permette di contestare, criticare, manifestare contro il governo altrimenti c’è la prigione. Questo per dire che la Cina in pochi anni sta facendo quello che Noi discutiamo da almeno 40 anni: darà il via dalle 6 alle 8 centrali nucleari ogni anno. Una cifra per noi italiani inimmaginabile visto che in 30 anni siamo riusciti a costruirne una, ma l’abbiamo abbattuta al secondo giorno che ha prodotto energia. Un tipico atteggiamento nazionale schizofrenico ed insicuro su tutto. Su questo siamo distanti anni luce dai cinesi, altro che 15.000 km.

Ma veniamo alla prima centrale nucleare di 4a generaione e quindi sicura praticamente al 100%, avviata pochi giorni ga in Cina

La prima centrale nucleare di quarta generazione al mondo ha iniziato a funzionare nella provincia cinese orientale dello Shandong, come riportato dall’Amministrazione nazionale per l’energia il 6 dicembre 2023. La struttura è dotata di un reattore ad altissima temperatura (VHTR) che utilizza tecnologia di fissione ad alta temperatura.

Come Funziona il Reattore Nucleare 4a Generazione Sicuro al 100% in Cina
Sfera con all’interno sfere di materiale radioattivo circondato da ceramica, che lo contiene anche ad alte temperature

Questo sviluppo rivoluzionario segna un passo avanti significativo nell’innovazione dell’energia nucleare, posizionando la Cina in prima linea nella tecnologia nucleare di quarta generazione. Il VHTR impiegato nell’impianto di Shandong è indicativo dei progressi nella tecnologia della fissione, riflettendo l’impegno della Cina nell’esplorare metodi all’avanguardia e più efficienti nella generazione di energia nucleare.

La prima centrale nucleare di quarta generazione al mondo, la centrale nucleare di Huaneng Shandong Shidao Bay, nella provincia orientale dello Shandong, nella Cina orientale, è entrata in esercizio commerciale il 6 dicembre 2023 e, secondo i funzionari dell’impianto, ha funzionato bene.

“Il dimostratore cinese del reattore raffreddato a gas ad alta temperatura, sviluppato in modo indipendente, ha iniziato l’operazione commerciale”, ha affermato la CNNC in una nota.

“Ciò significa che la Cina ha completato la prima centrale nucleare modulare commercialmente operativa al mondo con tecnologia nucleare di quarta generazione, segnando la transizione della tecnologia nucleare di quarta generazione dagli esperimenti al mercato commerciale”.

I reattori di quarta generazione sono considerati più sicuri ed efficienti.

I test hanno confermato che per la prima volta al mondo i reattori su scala commerciale potrebbero essere raffreddati naturalmente senza sistemi di raffreddamento del nucleo di emergenza. È il cosiddetto reattore intrinsecamente sicuro“, ha affermato all’Università di Tsinghua, uno degli sviluppatori congiunti del reattore .

Tali reattori possono produrre calore, elettricità e idrogeno e aiuterebbero la Cina e il mondo a “diventare carbon neutral”, ha detto a South China Zhang Zuoyi, preside dell’Istituto di tecnologia nucleare e delle nuove energie di Tsinghua e capo progettista del progetto del reattore di Shidaowan. Posta del mattino .
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Il reattore di quarta generazione in funzione mette ora la Cina “in vantaggio rispetto agli altri paesi in termini di ricerca e sviluppo di tecnologia nucleare”, ha detto al Wall Street Journal François Morin, direttore cinese del gruppo industriale World Nuclear Association .

Secondo Morin, i paesi occidentali lanceranno i loro reattori nucleari di quarta generazione solo all’inizio degli anni ’30.

David Fishman, senior manager con sede in Cina presso la società di consulenza energetica Lantau Group, ha dichiarato al Journal che “la Cina è senza dubbio impareggiabile nella costruzione e nella commercializzazione della tecnologia nucleare di prossima generazione”.

Molti paesi occidentali, con la notevole eccezione della Germania , hanno riconosciuto che la produzione di energia nucleare li aiuterebbe a raggiungere l’obiettivo di zero emissioni nette.

Al vertice sul clima COP28 attualmente in corso a Dubai, gli Stati Uniti e altri 21 paesi si sono impegnati a triplicare la capacità di energia nucleare entro il 2050, affermando che incorporare più energia nucleare nel loro mix energetico è fondamentale per raggiungere i loro obiettivi di zero emissioni nei prossimi decenni.

Gli Stati Uniti, insieme a Gran Bretagna, Francia, Canada, Svezia, Corea del Sud, Ghana ed Emirati Arabi Uniti (EAU), tra gli altri, hanno firmato la dichiarazione al vertice sul clima COP28.

“La Dichiarazione riconosce il ruolo chiave dell’energia nucleare nel raggiungere l’obiettivo globale di zero emissioni di gas serra entro il 2050 e nel mantenere a portata di mano l’obiettivo di 1,5 gradi Celsius”, ha affermato il Dipartimento di Stato americano .

La Cina non è firmataria di tale dichiarazione, ma mira a sviluppare maggiori capacità di energia nucleare per ridurre le emissioni man mano che la sua domanda di elettricità aumenta.

Nel 2020, l’energia nucleare rappresentava il 5% del mix di generazione della Cina, che continuava a essere dominato dal carbone, secondo i dati della World Nuclear Association.

Si prevede che entro il 2035 l’energia nucleare in Cina rappresenterà il 10% del mix di produzione di elettricità e il 18% entro il 2060, secondo quanto affermato dai media cinesi all’inizio di quest’anno, citando la China Nuclear Energy Association (CNEA).

A settembre 2023, la Cina aveva 55 centrali nucleari in funzione con una capacità installata combinata di 57 GW e 24 unità in costruzione con una capacità installata totale di 27,8 GW, ha detto l’agenzia Xinhua citando Wang Binghua, funzionario della CNEA. Entro il 2060, si prevede che tale capacità salirà a 400 GW, ha affermato il funzionario.

Si prevede inoltre che la Cina approvi da sei a otto centrali nucleari ogni anno “entro il prossimo futuro”.

COME FUNZIONA

La centrale elettrica ha attirato l’attenzione globale poiché adotta il modulo reattore a letto di sfere raffreddate a gas ( figura sopra) ad alta temperatura (HTR-PM), che si dice sia in grado di evitare una fusione o una perdita di materiali radioattivi anche in condizioni estreme.

“Nelle ultime settimane di utilizzo commerciale, i nostri due reattori nella centrale hanno mantenuto il funzionamento stabile iniziale a piena potenza. Generano elettricità ogni giorno con una potenza di 150 megawatt”, ha affermato Zhang Yijin, un capo operatore della centrale. pianta.

“Lo stato dell’unità, compreso il funzionamento di vari parametri, è molto stabile. Quindi l’elettricità che generiamo viene fornita alla rete elettrica dello Shandong e distribuita per l’uso”, ha aggiunto.

Una delle caratteristiche principali dei reattori di quarta generazione è il combustibile nucleare che viene trasformato in una piccola sfera a forma di pallina da tennis, e ogni reattore ne contiene fino a 430.000.

Questa sfera ha un diametro di 6 centimetri e al suo interno ci sono 12.000 particelle di carburante rivestite da un millimetro. E all’interno delle particelle c’è un nucleo di carburante molto piccolo e quattro strati di armatura ceramica“, ha detto Tong Liyun, un altro capo operatore della la pianta.

“L’intera armatura in ceramica può resistere a temperature molto elevate e, in qualsiasi condizione di lavoro, la temperatura della sfera di carburante non supererà la temperatura che l’armatura in ceramica può tollerare”, ha affermato Tong.

Ha sottolineato che in questo modo il progetto garantisce che i materiali radioattivi non fuoriescano.

L’operatore ha spiegato che ogni sfera ha un’energia pari a 1,5 tonnellate di carbone e che non è necessaria la consueta procedura di spegnimento temporaneo dei reattori per il rifornimento, consentendo il funzionamento costante.

I reattori in funzione vengono raffreddati dal gas elio inerte invece che dall’acqua. Inoltre utilizzano un sistema passivo di rimozione del calore residuo che rappresenta la garanzia fondamentale per la sicurezza intrinseca dei reattori raffreddati a gas ad alta temperatura.

La costruzione della centrale è iniziata nel 2012. Nel 2021 è stata collegata alla rete ed è entrata in esercizio commerciale nel 2023.

Si prevede che contribuirà all’approvvigionamento elettrico della regione e costituirà un esempio per l’ulteriore sviluppo delle centrali nucleari di quarta generazione.

Per utilizzare in modo sicuro l’energia nucleare, la Cina sta utilizzando le proprie tecnologie nucleari di terza generazione come “Hualong-One” e il paese sta facendo passi concreti verso tecnologie più avanzate come quella utilizzata a Shidao Bay.

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