Il nuovo rapporto NRC delinea le opzioni per la regolamentazione della fusione nucleare

Mercoledì, il personale della Nuclear Regulatory Commission (NRC) ha pubblicato un tanto atteso white paper intitolato "Licenza e regolamentazione dei sistemi energetici di fusione". Il documento espone varie opzioni ai commissari per la regolamentazione dei dispositivi per l'energia da fusione. Stabilire un quadro giuridico chiaro per accogliere l'industria sarà fondamentale per consentire alla nascente industria della fusione nucleare americana di prosperare negli anni a venire. Il rilascio del white paper rappresenta un primo passo importante in questo processo.

In 2019, il Congresso ha approvato il Legge sull'innovazione e la modernizzazione dell'energia nucleare, che indirizza l'NRC a regolamenti artigianali che stabiliscono un quadro per nuove domande di licenza per reattori nucleari avanzati. A complicare in qualche modo le cose è che la definizione della legge di "reattore nucleare avanzato" include sia le tecnologie di fissione che di fusione. Dati i profili di rischio molto diversi associati a queste due tecnologie, regolamentarle insieme nell'ambito dello stesso quadro potrebbe non avere senso.

Le differenze tra fissione e fusione sono una miriade: la fusione nucleare comporta la fusione di nuclei atomici, mentre la fissione comporta la scissione degli atomi. Tutte le centrali nucleari commerciali che operano oggi in tutto il mondo sono a fissione, mentre la fusione non è ancora una tecnologia commercialmente valida o collaudata. A differenza della fissione, la fusione non richiede materiali fissili, come il plutonio o l'uranio-233 o -235, che possono essere utilizzati nella produzione di armi nucleari. Anche in un impianto di fusione non è possibile uno scenario di fusione. Se viene interrotta l'alimentazione, la reazione si interrompe semplicemente, mentre in un impianto di fissione può essere autosufficiente, portando potenzialmente a una catastrofe.

Le preoccupazioni sollevate sull'energia di fusione tendono a riguardare il contenimento della radioattività emessa durante le operazioni. Potrebbero esserci anche alcuni materiali radioattivi prodotti negli impianti di fusione, come il trizio. Tuttavia, l'NRC osserva nel suo libro bianco che "le emissioni radioattive e i livelli di rischio ... sono generalmente concordati per essere inferiori per i dispositivi a fusione rispetto alle centrali elettriche a fissione dell'attuale generazione" e che "la maggior parte dei rifiuti prodotti da un impianto di fusione dovrebbe consistere in scorie radioattive di bassa attività”.

All'interno dell'industria della fusione, esistono diversi approcci. I reattori possono fare affidamento su magneti o laser e possono essere grandi o piccoli o utilizzare una varietà di schemi di progettazione diversi. Ciò potrebbe complicare le cose dal punto di vista normativo. Poiché non esiste un approccio unico e collaudato, un approccio valido per tutti potrebbe non funzionare per il settore.

Il white paper presenta due possibili opzioni da cui i dispositivi di fusione potrebbero essere concessi in licenza. Il primo è trattarli come "impianti di utilizzo", la cui definizione legale significa che un'apparecchiatura o un dispositivo produce abbastanza materiale nucleare da essere una preoccupazione dal punto di vista della difesa e della sicurezza nazionale, o più in generale una preoccupazione per la salute e la sicurezza pubblica .

L'NRC nomina solo un elemento sul lato "pro" del libro mastro per questa opzione, ovvero che l'agenzia sta già aggiornando i regolamenti per l'utilizzo delle strutture. Includere la fusione in questo quadro significherebbe quindi meno lavoro per l'agenzia, ma non è certo una prova che sia ciò che è meglio per l'industria o, se è per questo, per il paese mentre sta passando a un sistema energetico più pulito. Il personale dell'NRC riconosce inoltre che "i potenziali rischi degli attuali sistemi di energia da fusione sembrano inferiori rispetto alle tipiche strutture di utilizzo", suggerendo che fare affidamento esclusivamente su questo quadro potrebbe non avere molto senso per l'industria.

Una seconda opzione, leggermente meno onerosa, sarebbe quella di regolamentare i dispositivi di fusione secondo gli standard delle "strutture per materiali di sottoprodotto". Secondo questo quadro, NRC potrebbe classificare i dispositivi a fusione come "acceleratori di particelle", che condividono alcune caratteristiche comuni con i dispositivi a fusione.

Una terza opzione sarebbe una combinazione delle altre due. Questo approccio potrebbe risultare più su misura per il settore, ma potrebbe anche diventare complicato. Un pericolo è che favorirebbe alcune tecnologie o metodi rispetto ad altri, indipendentemente dal loro potenziale per essere commercialmente o tecnologicamente fattibili.

Ciò che è chiaro leggendo il libro bianco è che la fusione non si adatta perfettamente all'attuale paradigma normativo per i dispositivi nucleari, che è stato stabilito decenni fa pensando alla tecnologia della fissione. Attualmente c'è nessun percorso legale chiaro portare in linea un impianto di fusione commerciale e cercare di adattare la tecnologia rivoluzionaria a un regime normativo vecchio stile sembra già molto imperfetto.

Esperto di tecnologia Adam Thierer note che alcune tecnologie sono "nate in cattività", nel senso che all'inizio si trovano regolate da vecchi regimi destinati a scopi diversi. Altre tecnologie, invece, “nascono libere” da ogni regolamentazione. Pertanto, è necessario creare un nuovo quadro normativo per accoglierli.

Le criptovalute potrebbero essere un esempio di tecnologia "libera" oggi, mentre l'energia di fusione è un classico esempio di tecnologia "prigioniera". Se qualche innovatore dovesse imbattersi in una svolta importante in questo settore, potrebbero volerci anni prima che il regime normativo raggiunga il ritardo. Nel frattempo, anche i concorrenti avrebbero recuperato terreno e il vantaggio del first mover, in primo luogo una parte della motivazione per innovare, è andato perso.

L'NRC sta facendo progressi costanti per ridurre l'incertezza normativa che colpisce l'industria della fusione. Mentre l'agenzia ha fino alla fine del 2027 di emanare i propri regolamenti, data l'urgenza del cambiamento climatico, più rapidi si progredisce meglio è. Anche con un quadro normativo chiaro stabilito, tuttavia, alla fine spetterà al settore dimostrare che la sua tecnologia ha un futuro.