Centrali nucleari: l'intelligenza artificiale può aiutare a ridurre i costi operativi?

Sulla scia delle discussioni sulla carenza di elettricità e sulla transizione energetica, le centrali nucleari stanno vivendo una sorta di rinascita: sono in grado di fornire grandi quantità di elettricità senza emettere CO2. Per questo motivo l'UE le ha recentemente classificate come "sostenibili". I sostenitori del nucleare potrebbero ora ricevere un ulteriore argomento dagli Stati Uniti, già piuttosto favorevoli alle centrali nucleari: l'intelligenza artificiale per ridurre gli elevati costi operativi delle centrali nucleari.

Centrali nucleari: manutenzione e sicurezza generano costi elevati

Le centrali nucleari non inquinano l'aria, ma hanno altri svantaggi: producono scorie radioattive, il cui smaltimento è molto problematico. Inoltre, le centrali nucleari sono costose da gestire: il fattore di costo maggiore nella gestione di una centrale nucleare è il costante monitoraggio e la manutenzione - più vecchia è la centrale, maggiore è la spesa. Non solo da Chernobyl sappiamo cosa può accadere se i sistemi di sicurezza non vengono gestiti correttamente. Ora, sistemi intelligenti e controllati da computer potrebbero non solo rendere le centrali nucleari più sicure, ma anche aumentarne l'efficienza economica? Gli scienziati dell'Argonne National Laboratory del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) stanno lavorando a sistemi che potrebbero rendere l'energia nucleare più competitiva con l'aiuto dell'intelligenza artificiale. "I costi di gestione e manutenzione sono molto importanti per le centrali nucleari, perché attualmente richiedono un gran numero di dipendenti in loco e un'intensa attività di manutenzione", ha dichiarato Roberto Ponciroli, ingegnere nucleare senior presso Argonne, al portale web Techexplore.com. "Riteniamo che il funzionamento autonomo possa contribuire a migliorare la loro redditività e a promuovere l'introduzione di concetti avanzati di reattore". Il progetto di ricerca dell'Argonne National Laboratory mira a sviluppare un'architettura informatica in grado di rilevare precocemente i problemi e di raccomandare le azioni appropriate agli operatori umani. Ponciroli e i suoi colleghi stimano che questa tecnologia potrebbe far risparmiare all'industria nucleare più di 500 milioni di dollari all'anno.

L'intelligenza artificiale si occupa del monitoraggio e aiuta a prendere decisioni

Ancora oggi, i vari componenti del sistema di una centrale nucleare - valvole, pompe, scambiatori di calore, ecc. Tuttavia, come altri componenti, questi sensori possono essere danneggiati. Pertanto, devono essere costantemente controllati dai dipendenti. Ciò avviene, ad esempio, attraverso ispezioni regolari dell'impianto. L'idea dei ricercatori: e se gli algoritmi potessero controllare i dati imparando come funziona un normale sensore? Poi potrebbero cercare le anomalie, cioè l'intelligenza artificiale potrebbe interpretare i segnali dei sensori e raccomandare misure specifiche. Ponciroli fa un esempio: "Supponiamo che un display sul cruscotto della vostra auto vi avverta di uno pneumatico con una pressione troppo bassa. Sapete che non dovete fermarvi immediatamente, ma potreste decidere di rallentare un po' per evitare una foratura fino a quando non riuscirete a riempire il pneumatico d'aria". Vediamo l'informazione (bassa pressione degli pneumatici), la valutiamo (fermarsi o continuare a guidare?) e agiamo (continuare a guidare, ma a una velocità inferiore). L'intelligenza artificiale può ora imitare questa logica. In una centrale nucleare, i computer potrebbero quindi rilevare i problemi e avvisare gli operatori il prima possibile, per ottimizzare il sistema di controllo ed evitare riparazioni più costose. Allo stesso tempo, i computer potrebbero evitare interventi di manutenzione non necessari sugli impianti.

Ottimizzare i sistemi esistenti

I ricercatori dell'Argonne National Laboratory hanno ora sviluppato una simulazione al computer di questo tipo, o un gemello digitale di un reattore nucleare. Sono riusciti a mettere a punto i sistemi per controllare e diagnosticare le sue parti virtuali. Il resto del progetto si concentrerà sulla capacità decisionale del sistema, ovvero su ciò che fa con i dati diagnostici. L'obiettivo del lavoro di ricerca è creare un'architettura di sistema che colleghi tra loro diversi algoritmi. Verrà utilizzato uno strumento di analisi esistente per i reattori moderni, che verrà adattato di conseguenza dagli ingegneri. Dovrebbe essere abbastanza flessibile da poter essere utilizzato anche per i reattori esistenti.

Fonti: SvizzeroCognitivo; Techexplore.com

Questo articolo è apparso originariamente su m-q.ch - https://www.m-q.ch/de/atomkraftwerke-koennte-ki-helfen-betriebskosten-zu-senken/