Il nucleare avanzato per bilanciare la domanda e offerta di energia

Mentre ci prepariamo per una rete decarbonizzata con più energia eolica e solare, è fondamentale preparare un modo per bilanciare l’approvvigionamento energetico, che varia nel corso della giornata, con la domanda. Anche la domanda varia, ma con un programma diverso.

Bilanciare l’offerta con la domanda è sempre stato essenziale per garantire una rete affidabile. Il consumo di energia varia di minuto in minuto, guidato dall’uso di aria condizionata, riscaldamento, illuminazione e altri dispositivi da parte delle persone. Oggi, il sistema energetico soddisfa questi cambiamenti spostando la quantità di combustibili fossili che sta bruciando.

In luoghi ad alta intensità solare come la California, l’abbondante energia del sole a mezzogiorno porta i servizi pubblici a spegnere la loro generazione a combustibili fossili. Quando il sole tramonta, le persone tornano a casa dal lavoro, accendono l’aria condizionata e la TV e iniziano a utilizzare elettrodomestici come il microonde per cena. All’aumentare della domanda, il solare scompare.

Chiaro e semplice, la domanda minaccia di aumentare più velocemente di quanto il sistema a combustibili fossili possa soddisfare.

La soluzione è immagazzinare energia per quando è più necessaria, ed è qui che le tecnologie nucleari avanzate hanno un ruolo importante da svolgere. Queste innovazioni nucleari devono essere sviluppate in parallelo con una maggiore diffusione di energia eolica e solare, costruendo una base di energia sempre attiva e priva di carbonio che possa anche aiutare a mantenere l’equilibrio istantaneo tra domanda e offerta.

Quattro dei più recenti progetti nucleari avanzati sono in preparazione per immagazzinare energia, utilizzando metodi innovativi per far funzionare continuamente un reattore nucleare variando la produzione di elettricità. Quando la produzione di calore del reattore supera la domanda di elettricità, l’energia in eccesso viene immagazzinata come calore. Quando la domanda di elettricità è superiore a quella prodotta dal reattore, il calore in eccesso viene prelevato dal serbatoio di stoccaggio e trasformato in elettricità.

Un esempio di questo design è il progetto Natrium, una partnership tra TerraPower di Bill Gates e GEHitachi che è sostenuta dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti. Natrium sta scegliendo tra quattro siti di centrali a carbone che saranno presto dismesse nel Wyoming per un impianto che può variare la sua produzione da 100 megawatt a 500 megawatt.

TerraPower ha anche un design per un reattore a cloruro fuso che immagazzinerebbe energia sotto forma di calore. Moltex Energy e Terrestrial Energy hanno anche reattori nel design che utilizzerebbero un serbatoio gigante pieno di sale o rocce come banca per depositare o prelevare calore. Il concetto mantiene il reattore in funzione quasi sempre alla massima potenza, creando al contempo un accumulo di calore e risparmiando l’energia per quando è più preziosa e necessaria.

Sebbene esistano altre opzioni per immagazzinare energia, le tecnologie nucleari avanzate sono fondamentali per questo sforzo in quanto offrono un’opzione di stoccaggio dell’energia efficiente ed ecologica. Rispetto alle batterie, ad esempio, l’accumulo di calore è più economico e non richiede minerali rari.

I responsabili politici e gli sviluppatori stanno investendo in modo intelligente in nuovi progetti nucleari innovativi. I loro investimenti hanno il potenziale per offrire enormi ritorni con nuovi progetti che producono l’energia affidabile e priva di carbonio necessaria per raggiungere i nostri obiettivi climatici, aiutando anche a far corrispondere la produzione alla domanda immagazzinando in modo efficiente l’energia sotto forma di calore.

I reattori avanzati saranno essenziali in diversi modi per la nostra futura rete energetica, offrendo capacità uniche per integrare le tecnologie eoliche e solari e dimostrando un’innovazione vitale per soddisfare le nostre esigenze energetiche.