Un reattore nucleare senza uranio che funziona con acqua salata ed elettricità, opera a temperatura ambiente e potrebbe un giorno sostituire le caldaie nelle abitazioni. Sembra fantascienza, eppure è esattamente quello su cui sta lavorando Prometheus, una startup italiana nata nel 2021 con sede a Milano e inserita nel Kilometro Rosso, il distretto dell’innovazione di Bergamo.
Per capire il contesto, vale la pena partire da un altro progetto tutto italiano. Terra Innovatum, startup quotata sul Nasdaq dallo scorso ottobre, ha sviluppato un piccolo reattore a fissione chiamato “Solo”: un cubo da 10 metri per lato, refrigerato a gas, che funziona con uranio a basso arricchimento e potrebbe essere installato in fabbriche o ospedali. Ma il reattore di Prometheus è qualcosa di concettualmente diverso. Non prevede fissione, né fusione. Si basa sulle cosiddette Lenr, acronimo di low-energy nuclear reactions, che vengono spesso associate alla fusione fredda ma comprendono in realtà una famiglia più ampia di fenomeni. L’idea, semplificando molto, è generare energia pulita in abbondanza senza raggiungere temperature altissime e senza produrre rifiuti radioattivi. Tutti i vantaggi della fusione classica, senza il problema di gestire temperature nell’ordine dei milioni di gradi Celsius.
Come funziona il reattore Um e quando arriverà sul mercato
Come si fa a vincere la repulsione tra i nuclei degli atomi senza un calore estremo? A Prometheus, però, la teoria interessa fino a un certo punto. Il loro reattore Um ha ottenuto un bilancio energetico positivo di 1,5: utilizzando elettricità e acqua salata ha generato una quantità di energia termica una volta e mezza superiore a quella assorbita, producendo anche idrogeno. Il risultato è stato confermato da un ente terzo che ne ha certificato prevedibilità e ripetibilità. La startup ha anche firmato un accordo di programma con Enea, l’agenzia nazionale per le nuove tecnologie e l’energia.
L’amministratore delegato di Prometheus, Fabrizio Petrucci, ha spiegato che tra chimica e fisica esiste un’intera famiglia di fenomeni ancora inesplorata per mancanza di strumenti sufficientemente precisi. La spiegazione teorica, secondo Petrucci, non sarà una sola, ma l’azienda mantiene un approccio pragmatico e ingegneristico: sta avendo successo con quello che sta facendo, quindi insiste. Questo non significa che non stia lavorando anche a una spiegazione teorica, semplicemente non aspetta di averne una per rendere disponibile ciò che già funziona.
Nel concreto, il reattore nucleare senza uranio di Prometheus funziona così: l’elettricità fa scoccare una scintilla in acqua e libera l’idrogeno, il quale, entrando a contatto con il metallo degli elettrodi, genera calore. È sostanzialmente una sorta di caldaia elettrica evoluta. Petrucci stesso ammette che l’unica differenza visibile rispetto a una caldaia convenzionale è un po’ di produzione di idrogeno. Proprio su questo fronte potrebbe nascere una questione regolatoria, dato che l’idrogeno è classificato come gas industriale e sottoposto a normativa specifica, anche se le quantità prodotte nel settaggio proposto sono davvero minime.
Da qui a tre anni
Nel giro di tre anni, Prometheus conta di portare sul mercato la versione domestica del reattore Um. L’approccio scelto è volutamente snello: niente acqua pesante, niente elettrodi al palladio, niente idrogeno in pressione. Questa strategia è stata suggerita dall’allora ministro della Transizione ecologica Roberto Cingolani, che ha raccomandato anche di prestare attenzione alla catena di fornitura per ridurre la dipendenza dalle importazioni. Il reattore Um non contiene elementi critici non disponibili in Europa e per fabbricarlo Prometheus si affiderà a soggetti terzi attraverso un sistema di licenze.
Oltre le case: il reattore nucleare senza uranio per navi e mezzi militari
Prometheus sta lavorando anche a un reattore per i mezzi di trasporto, capace di produrre idrogeno in mobilità e alimentare motori a combustione interna, fuel cell nei motori ibridi, oppure generare lavoro meccanico nei motori a pistoni e a turbina. L’aspetto chiave, come spiega Petrucci, è produrre l’idrogeno solo quando serve, senza doverlo stoccare. La gestione dell’idrogeno è infatti estremamente complicata e richiede pressioni altissime o temperature bassissime, oltre a sistemi di sicurezza che evitino esplosioni. Nel sistema di Prometheus non c’è idrogeno immagazzinato ma acqua, che lo “contiene”: per estrarlo serve energia, e l’obiettivo è che l’energia in uscita superi quella immessa, consentendo al mezzo di autoalimentarsi. Petrucci tiene a precisare che non c’entra nulla con il moto perpetuo e che non viene violato il secondo principio della termodinamica, perché alla base c’è comunque una reazione nucleare.
Prometheus è stata contattata da una compagnia di trasporto marittimo interessata a utilizzare la tecnologia per muovere le navi, ma anche da aziende del comparto della difesa per la propulsione di mezzi militari. Secondo Petrucci, entro tre anni la startup può essere sul mercato con i reattori domestici, e entro cinque anni mostrare i primi propulsori per mezzi di medie dimensioni, come i carri armati.