Simic, i ‘meccanici’ italiani della fusione nucleare

Nel 2022 gli ingegneri di Iter, al lavoro sul progetto che potrebbe cambiare il futuro dell’umanità, si sono trovati di fronte a un grosso ostacolo. La geometria di alcuni dei componenti chiave del reattore a fusione nucleare in costruzione a Cadarache, in Francia, era ‘non conforme’ alle tolleranze richieste.

Parliamo di pochi millimetri, ma i nove ‘settori’ giganteschi che comporranno il ‘Vacuum Vessel’ del reattore di Iter (all’interno del quale si raggiungeranno temperature 10 volte superiori a quelle del nucleo del Sole) non ammettono imperfezioni. Sarà in quella camera a vuoto che verranno ‘fusi’ i nuclei di deuterio e trizio che promettono di regalarci (tra diversi anni) l’energia delle stelle.

Due società italiane, tra cui la piemontese Simic, stanno lavorando per risolvere il problema: le riparazioni sul sito sono iniziate nel 2023, con un contratto assegnato al consorzio formato da Simic (capogruppo) e Ansaldo Nucleare.

Quando è stata fondata nel 1977 a Camerana, in provincia di Cuneo, Simic si occupava di altro: carpenteria leggera, racconta Marianna Ginola, figlia di Giuseppe (uno dei due fondatori della società), che ha visto crescere l’azienda piemontese fino a diventare un attore chiave della fusione nucleare, ma non solo.

La “palestra della fusione nucleare”

Nel futuro, grazie alla “palestra tecnologica del nucleare”, Simic si occuperà anche di fissione e nuove tecnologie per la decarbonizzazione. E già oggi l’atomo è solo una parte del business dell’azienda con sede in Piemonte e a Porto Marghera, in Veneto: la fusione rappresenta mediamente un 30% del fatturato.

Ginola dice che i lavori su Iter procedono e che le riparazioni – alle quali stanno lavorando in sito circa 40 tra dipendenti e collaboratori Simic – dovrebbero essere completate nel 2025, con i primi 2 settori già consegnati ad Iter, che ha così potuto riprendere le attività di assemblaggio.

“La commessa è iniziata presso le officine di Camerana con le operazioni di qualifica delle saldature manuali e robotizzate secondo il codice nucleare francese Rcc-Mr, con l’emissione di tutte le procedure e la preparazione delle attrezzature specifiche per le attività di saldatura e per le lavorazioni meccaniche in sito”, spiega Ginola.

“In cantiere, siamo partiti dal rilievo metrologico 3D del Vacuum Vessel, seguito poi dalla ricostruzione del profilo mediante saldatura e successiva lavorazione meccanica, con tolleranze centesimali. Bisognava sostanzialmente riempire le ‘valli’ o radere le ‘colline’ lungo la regione dei giunti conici in modo che i settori potessero essere successivamente accoppiati e saldati. Non parliamo di normali componenti di acciaio inox; la loro geometria è complessa e il loro peso è paragonabile a quello di un aereo di linea jumbo”. Bisogna lavorare in fretta oltretutto, rispettando le direttive dell’ente di controllo nucleare francese, l’Asn.

Una “balena” da 440 tonnellate

“Per velocizzare le operazioni, abbiamo adattato e attrezzato un robot di saldatura automatizzata utilizzato dove le geometrie lo consentivano. Il processo meccanizzato rappresenta solo il 25% dell’accumulo di metallo totale richiesto. Per motivi di accessibilità e flessibilità, il restante 75% deve essere eseguito manualmente”, dice Ginola.

Per la squadra al lavoro riparare uno dei settori della camera a vuoto, il settore numero 8 è particolarmente complesso. Un’enorme “balena arenata” da 440 tonnellate – anche se una balena vera ne pesa appena 180 – da ribaltare per poter lavorare su entrambi i lati lungo il perimetro a forma di D, sviluppandosi su circa 30 metri.

Per Simic “un’innovazione chiave è stata lo sviluppo in sito di tecnologie per la saldatura e le lavorazioni meccaniche su materiali complessi utilizzati nei reattori a fusione, lavorando in ambiente restrittivo, in alta quota e in spazi confinati”. racconta Ginola. “Questo ci ha permesso di soddisfare requisiti tecnici estremamente stringenti, mantenendo una precisione a livello micrometrico”.

Le tecnologie sviluppate da Simic non si limitano all’ambito dell’atomo e sono trasferibili ad altri settori: “Le competenze acquisite nella progettazione, costruzione e installazione di componenti complessi per reattori a fusione ci consentono di trasferire il nostro know-how a una vasta gamma di settori industriali, aprendo nuove opportunità in ambito di efficienza energetica e di innovazione tecnologica”.

Fusione nucleare, il ruolo dell’Italia e le prospettive della tecnologia

La produzione Cassette Body

Intanto, Simic non si occupa solo delle riparazioni di Iter. Fusion for Energy ha scelto la società per produrre 4 ‘Cassette Body’. Strutture da quasi 5 tonnellate che fanno parte del Divertore, che è una sorta di sistema di controllo e protezione termica e contribuisce a mantenere il reattore Tokamak operativo, sicuro ed efficiente durante le reazioni di fusione di Iter.

In tutto sono previste 54 Cassette Body individuali disposte in uno schema a cluster. Ognuna è costituita da una struttura portante, elementi rivolti al plasma raffreddati attivamente (i “target” e la “cupola”) e i sistemi diagnostici.

“Il progetto prosegue con due Cassette Body completate e sottoposte a ispezione dimensionale. La lavorazione finale presso la sede SIMIC della terza cassetta è stata completata, mentre è in corso la lavorazione meccanica finale della quarta cassetta. A dicembre l’azienda si è aggiudicata da Fusion for Energy una gara d’appalto per la fornitura di ulteriori 15 Cassette Body”, dice Ginola.

L’accelerazione della fusione nucleare

Se c’è un’impresa che ha beneficiato dell’accelerazione mondiale sulla fusione, insomma, è Simic.

La società sta investendo nella sede storica di Camerana, dove vengono estesi gli uffici con una costruzione da 2.200 mq, una nuova mensa, una palestra e una sala polivalente. Ma Simic investe anche a Porto Marghera, con le nuove officine in costruzione.

Nel 2024 l’azienda ha acquistato l’intera area industriale di Schio (Vi) dove ha sede operativa “la nostra azienda partecipata al 100%, la Zanon Research & Innovation che fa capo a Simic dal 2020 ed è leader mondiale nella produzione di prodotti ad alta tecnologia per la ricerca e l’industria”.

In seguito all’acquisizione è stato importante coordinare le squadre Simic e Zanon, un lavoro che è stato “il vero motore della nostra evoluzione nel settore nucleare. Per il management di Simic è cruciale favorire questa coesione e creare un ponte tra la visione strategica aziendale e l’operatività delle nostre squadre ed è stato l’impegno collettivo a fare la differenza. La capacità delle squadre di adattarsi, innovare e collaborare è ciò che ci ha permesso di raggiungere traguardi ambiziosi e di guardare al futuro con fiducia”.

Ed è proprio su questa fiducia che si fondano i sogni energetici di un intero continente.

Un’associazione per la fusione nucleare

Simic è tra i 12 fondatori dell’European Fusion Association (Efa) nata nel settembre 2024: la speranza è quella di accelerare i progetti sulla fusione. Anche grazie a questa associazione Simic pensa di poter avere un ruolo di primo piano, dimostrando agli investitori la fattibilità tecnica di componenti chiave per reattori a fusione.

L’obiettivo è “consolidare Efa come un catalizzatore per progetti di fusione, creando una pipeline di iniziative che possano portare a reattori commerciali entro le prossime decadi”. Nonostante i ritardi, spiega Ginola, “Iter sta producendo avanzamenti tecnologici e lezioni fondamentali per il settore. Queste conoscenze possono essere trasferite a nuovi progetti, riducendo i tempi di sviluppo futuri”.

La storia dei ‘meccanici’ della fusione nucleare

Il cammino di Simic nel nucleare dura da tempo. Dalla prima collaborazione in un grande progetto scientifico, il Large Hadron Collider (Lhc) del Cern negli anni 2000,  sono passati oltre 20 anni, durante i quali per il progetto Iter Simic ha lavorato alla produzione di prototipi e dei componenti della macchina tokamak, oltre che all’assemblaggio dei componenti a Cadarache.

C’è anche un altro grande progetto di fusione nucleare in portafoglio: “Dal 2023 siamo fornitori dei Tfc (Toroidal Field Coils) Cases del progetto della Commonwealth Fusion Systems (Cfs), società privata statunitense, partecipata dalla italiana Eni”, racconta Ginola.

Simic è anche tra i fornitori del progetto di ricerca scientifica di Enea della Divertor Tokamak Test facility (Dtt) che è in costruzione a Frascati, fondamentale per la fusione nucleare europea.

Per quanto riguarda la fissione, i piemontesi hanno accordi di cooperazione per Smr e Amr, i piccoli reattori nucleari di nuova generazione, tra Stati Uniti, Canada, Europa, Uk, Turchia, Corea e Cina.

Nel business di Simic ci sono anche commesse come Epc Contractor nel settore della manutenzione, facility management e installazione di impianti industriali, non solo in Italia, ma anche in 12 Paesi all’estero, in Ue, Medio Oriente e America.

“Non di minor importanza è inoltre la nostra divisione delle energie rinnovabili in Italia, dove abbiamo realizzato in proprietà diversi parchi eolici e fotovoltaici ed altri ne abbiamo in programma, per i quali ci aspettiamo di raggiungere entro i prossimi 5 anni 400 Mw di potenza installata, abbastanza per alimentare più di 360mila abitazioni”, dice Ginola.