Un'auto può funzionare con l'energia nucleare?

Negli anni '50, Ford produsse una concept car chiamata Nucleon, destinata a funzionare con l'energia nucleare, ma il veicolo non fu mai prodotto. Guarda altre foto sull'energia nucleare. FPG / Hulton Archive / Getty

Negli anni '50, forse l'apice della cosiddetta Era Atomica, Ford sviluppò una concept car chiamata Ford Nucleon. Questa automobile a propulsione nucleare è stata progettata, secondo Ford, sulla base del presupposto che i futuri reattori nucleari sarebbero stati più piccoli, più sicuri, più leggeri e più portatili [Fonte: Ford]. Il progetto richiedeva un capsula di potenza situati nella parte posteriore dell'auto, stazioni di ricarica in sostituzione di stazioni di servizio e 5.000 miglia di guida prima di ricaricare o sostituire il carburante. Come nel caso di molte concept car, Ford non ha mai costruito il Nucleon, ma solo un modello di auto grande la metà di un'auto normale [Fonte: Ford].

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Può sembrare una ricerca impossibile, o qualcosa da un film di fantascienza, ma vale la pena prendere in considerazione le auto a propulsione nucleare, specialmente con le crisi energetiche e climatiche in corso. Date queste sfide, alcuni esperti pensano che l'uso del nucleare, in varie forme, tornerà in un prossimo futuro. Se fatto correttamente, l'energia nucleare è relativamente sicura, pulita ed economica. Allora perché non usarlo per le auto?

Per avere un'idea, pensa a come i paesi hanno impiegato i reattori nucleari per usi oltre le tradizionali centrali nucleari, sottomarini e portaerei. Alcuni usi di reattori specializzati includere la fornitura di riscaldamento in climi estremamente freddi e il tentativo di convertire il carbone in gas a combustione pulita. Sia l'ex Unione Sovietica che gli Stati Uniti usavano piccoli reattori per alimentare i satelliti, anche se la pratica divenne controversa a causa della propensione dei satelliti a ripiegare sulla Terra e rompersi. Questi sono esempi di reattori di ricerca, e possono fornire agli scienziati alcune idee su come adattare i reattori nucleari per l'uso in altri veicoli.

Una di queste possibilità è idrogeno a combustibile nucleare -- utilizzare l'energia nucleare per creare combustibile a idrogeno pulito, sicuro e conveniente. I reattori nucleari potrebbero anche centrali elettriche in cui gli automobilisti caricano batterie altamente efficienti. Infine, gli scienziati potrebbero creare una centrale nucleare in miniatura e inserirla in un'auto.

Nella pagina successiva, daremo uno sguardo più da vicino ai vantaggi ed esploreremo alcuni dei problemi con una potenziale auto a propulsione nucleare.

A causa di problemi con la schermatura, il peso e la radioattività, per la maggior parte, è improbabile che uno di questi possa alimentare la tua auto in qualsiasi momento presto. Bridget Webber / Stone / Getty

Ci sono alcuni grandi vantaggi per un'auto a propulsione nucleare. Raramente avrebbe bisogno di essere rifornito di carburante, forse ogni tre o cinque anni [Fonte: Stanford University]. L'uranio altamente arricchito è così potente che solo una libbra può alimentare un sottomarino o una portaerei. Anche quantità minori potrebbero plausibilmente alimentare un'auto. Supponendo che l'auto sia adeguatamente schermata (un argomento che discuteremo più avanti), l'auto non emetterebbe quasi nessuna emissione. E dimentica di accendere l'accensione: la tua auto a propulsione nucleare sarebbe sempre accesa, anche se ciò significa che probabilmente avrebbe bisogno di batterie per immagazzinare l'energia costantemente prodotta dalla minipianta.

Forse la cosa principale che ostacola la creazione di un'auto a propulsione nucleare è questa: la fonte di energia è radioattivo, quindi questo veicolo richiederebbe molta schermatura. Senza un'adeguata schermatura, la radioattività della fonte di alimentazione potrebbe uccidere le persone dentro e vicino all'auto, mettendo un freno a qualsiasi viaggio.

Le centrali nucleari e le portaerei e sottomarini a propulsione nucleare utilizzano tutti una schermatura pesante. Le centrali nucleari hanno generalmente tre strati di schermatura oltre al struttura di contenimento, che è fatto di cemento spesso diversi piedi e ospita il reattore. La legge statunitense richiede che la maggior parte dei reattori abbia questi strati di schermatura e contenimento. I reattori gestiti dal governo sono un'eccezione, sebbene la quantità esatta di schermatura utilizzata su portaerei e sottomarini rimane classificata.

Con tutta questa schermatura necessaria per proteggere dalla radioattività, aspettati che la tua auto a propulsione nucleare sia estremamente pesante. La riproduzione della schermatura di un reattore nucleare su una scala appropriata può rendere l'auto praticamente immobile. La schermatura deve anche essere resistente a terremoti e altri traumi e deve essere a tenuta d'aria in modo che l'aria carica di molecole radioattive non possa fuoriuscire.

Quando qualcuno menziona un'auto a propulsione nucleare, probabilmente viene in mente il pericolo della radioattività. Avere materiale radioattivo prontamente disponibile è un problema di sicurezza e salute pubblica. Sebbene non tutto il combustibile utilizzato nei reattori nucleari possa essere immediatamente utilizzato in una bomba nucleare, anche l'uranio non altamente arricchito potrebbe essere utilizzato in una bomba sporca o in un altro dispositivo radiologico dannoso. La nostra macchina a propulsione nucleare dovrebbe essere immune da tali manomissioni. Poi c'è anche la questione di cosa succede in un incidente d'auto. La schermatura sarebbe rimasta intatta, anche in caso di collisione catastrofica?

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Infine, le compagnie energetiche, le case automobilistiche e il governo dovrebbero collaborare per stabilire l'infrastruttura e un processo standardizzato per lo smaltimento del combustibile esaurito, che sarebbe altamente radioattivo per centinaia di anni. Altri problemi associati al nucleare includono i costi di avviamento e il tempo (fino a 10 anni) per i nuovi impianti. Poi c'è la paura degli incidenti e la necessità di smantellare in sicurezza i vecchi impianti e smaltire il combustibile esaurito e i rifiuti. Il riacceso interesse per l'energia nucleare ha anche fatto salire il prezzo dell'uranio. La logistica e i costi di tale impresa potrebbero rivelarsi proibitivi.

Con tutte queste sfide in mente, le auto a propulsione nucleare probabilmente rimangono lontane dalla portata, almeno realizzate con la tecnologia odierna. Ma per molte più informazioni su altri usi della tecnologia nucleare e sul futuro delle automobili, esplora i link nella pagina successiva.

Centrale elettrica in movimento?

Una mini centrale nucleare avrebbe un fascio di uranio che riscalda l'acqua in vapore che aziona una turbina a vapore, che a sua volta fa girare un generatore, producendo elettricità. Oppure, gli ingegneri potrebbero rinunciare al modello di turbina e generatore e utilizzare il vapore surriscaldato creato dal fascio per muovere un motore. In tal caso, sarebbe necessaria una fonte di alimentazione aggiuntiva per le altre funzioni dell'auto.

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Altri ottimi link

• Alimentazione sicura e carburante a idrogeno verde
• Per costruire un'auto a propulsione nucleare o morire provandoci

fonti

• "Le auto Ford della metà del secolo prevedono veicoli futuri". Ford Motor Company. http://media.ford.com/article_display.cfm?article_id=3359
• "Reattore nucleare." Encyclopedia Britannica in linea. http://search.eb.com/eb/article-45775
• "La centrale a fissione nucleare". ThinkQuest. http://library.thinkquest.org/17940/texts/fission_power/fission_power.html
• Dunn, Philip. "Alimentazione sicura e carburante a idrogeno verde". PhysOrg. 11 dicembre 2005. http://www.physorg.com/news8956.html
• McCarthy, John. "Domande frequenti sull'energia nucleare". Università di Stanford. http://www-formal.stanford.edu/jmc/progress/nuclear-faq.html
• Mutolo, Paul. "Le automobili nucleari, per quanto possibile, non sono proprio una buona idea." Chiedi a uno scienziato. Centro Cornell per la ricerca sui materiali. 10 gennaio 2007. http://www.ccmr.cornell.edu/education/ask/index.html?quid=1011
• Stevenson, Tom. "I bottini del petrolio diventano nucleari". Il telegrafo. 13 marzo 2007. http://www.telegraph.co.uk/money/main.jhtml?xml=/money/2007/03/13/ccnuclear13.xml
• Zaitsev, Yury. "Energia nucleare nello spazio". RIA Novosti. 15 agosto 2007. http://www.spacedaily.com/reports/Nuclear_Power_In_Space_999.html