Dalla previsione della mobilità dei radionuclidi alla bonifica dei siti, un nuovo laboratorio congiunto punta su dati, modelli e formazione avanzata

La transizione energetica sta rimettendo al centro il tema dell’approvvigionamento di combustibili a basse emissioni, e l’uranio resta una risorsa strategica per la produzione di elettricità nucleare. In questo scenario, la sfida non è soltanto garantire volumi adeguati, ma ripensare l’intero ciclo minerario in chiave di riduzione dell’impatto ambientale e di sicurezza a lungo termine dei siti. È su questo terreno che, il 7 ottobre 2025, CNRS, Università di Poitiers e Orano hanno inaugurato il laboratorio congiunto M-Cube (Environments and Materials in a Mining Context), un LabCom che consolida oltre trent’anni di collaborazione tra ricerca pubblica e industria mineraria.

L’obiettivo dichiarato è migliorare la capacità di prevedere la mobilità dell’uranio e dei suoi prodotti di decadimento in contesti geologici attivi o dismessi, integrando strumenti di visualizzazione a scala micrometrica con analisi mineralogiche e geochimiche ad alta precisione. In termini operativi, questo significa affinare le tecniche di esplorazione, ottimizzare l’estrazione in giacimenti a tenore sempre più basso, e progettare interventi di rimessa in sicurezza e bonifica che tengano conto dei processi fisico-chimici su orizzonti temporali lunghi.

Dal giacimento alla bonifica: modelli per decisioni più robuste

Negli ultimi anni, la geografia dell’estrazione di uranio si è spostata verso contesti più complessi, in cui i minerali utili sono dispersi in matrici ricche di argille e solidi fini. Questi materiali, spiegano i ricercatori coinvolti, possono fungere sia da indicatori indiretti della presenza di uranio, sia da fattori critici per l’efficienza dell’estrazione e per il comportamento dei contaminanti nel tempo. Comprenderne il ruolo è essenziale per costruire modelli predittivi affidabili.

Il programma quadriennale di M-Cube prevede campagne di studio su depositi e siti minerari in Kazakistan, Canada, Mongolia, Francia e Gabon, con l’obiettivo di confrontare ambienti geologici differenti e validare approcci trasferibili. L’integrazione tra mappatura della radioattività naturale, micro-imaging e caratterizzazione chimica consente di seguire i percorsi preferenziali dei radionuclidi, stimare la loro ritenzione nei sedimenti e valutare l’efficacia delle barriere naturali e artificiali.

Secondo Mehdi Gmar, Vicedirettore Generale per l’Innovazione del CNRS,

“il CNRS è lieto della creazione del laboratorio associato M-Cube con il gruppo Orano, che contribuirà a ottimizzare il ciclo minerario e a ridurne l’impatto ambientale. Orano è uno dei partner storici del CNRS, con sei strutture di ricerca congiunte attive, oltre a numerose collaborazioni su temi scientifici condivisi. La firma di questo LabCom testimonia un rapporto di fiducia e la volontà comune di rafforzare i legami tra ricerca accademica e attori socioeconomici”.

Per l’industria, la capacità di anticipare il comportamento dell’uranio nel sottosuolo ha ricadute dirette su costi, tempi e accettabilità sociale dei progetti. Hervé Toubon, direttore R&D e innovazione per le attività minerarie di Orano, sottolinea che

“Orano è tra i principali produttori mondiali di uranio e investe in R&D ambientale per offrire ai clienti forniture sostenibili e rispettose dell’ambiente. La creazione del LabCom prosegue oltre trent’anni di collaborazione scientifica con l’Università di Poitiers e apre nuove prospettive per ampliare le conoscenze sugli ambienti uraniferi”.

Strumenti ad alta risoluzione per l’estrazione responsabile

Uno dei punti di forza del progetto è l’accesso a strumentazioni sviluppate dall’Institut de Chimie des Milieux et Matériaux de Poitiers (IC2MP), specializzato in mineralogia e geochimica ambientale. Qui vengono messi a punto dispositivi capaci di visualizzare la distribuzione della radioattività in campioni di roccia e in residui di lavorazione, come i tailings, con risoluzioni che permettono di correlare composizione minerale e comportamento dei contaminanti.

Questi dati alimentano modelli che supportano scelte operative lungo tutte le fasi del ciclo: dalla selezione dei target esplorativi, alla progettazione degli impianti, fino alla definizione delle strategie di remediation. In pratica, la ricerca punta a trasformare l’osservazione di laboratorio in linee guida applicative, utili per ridurre il consumo di reagenti, limitare la movimentazione di materiali e migliorare la stabilità dei depositi di scarto.

La dimensione internazionale delle attività non è un dettaglio. Confrontare contesti con idrogeologie, climi e storie minerarie differenti consente di distinguere i fattori locali da quelli sistemici, aumentando la robustezza dei risultati. In un settore in cui i progetti possono estendersi per decenni, la qualità delle previsioni ambientali è determinante anche per la pianificazione finanziaria e per il dialogo con le autorità regolatorie.

Formazione, dottorati e trasferimento tecnologico mirato

Accanto alla ricerca applicata, M-Cube dedica una parte rilevante delle risorse alla formazione tramite la ricerca. Il laboratorio prevede il finanziamento di dottorati, post-doc e tirocini di Master, anche attraverso la Graduate School “Intree”, di cui Orano è partner industriale. L’obiettivo è costruire profili professionali capaci di muoversi tra analisi scientifica, vincoli industriali e requisiti normativi, un mix sempre più richiesto nel settore delle risorse naturali.

Per Virginie Laval, presidente dell’Università di Poitiers,

“la creazione del laboratorio associato M-Cube con Orano si inserisce nella politica volontaristica dell’ateneo verso l’innovazione e il trasferimento dei risultati della ricerca. Questa nuova struttura nasce da oltre trent’anni di attività congiunte tra Orano e l’IC2MP, in particolare la squadra HydrASA, sul funzionamento degli ambienti uraniferi. Il LabCom rafforzerà le interazioni di ricerca e sviluppo tecnologico tra le due strutture, in linea con l’Obiettivo di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite numero undici, Città e comunità sostenibili, e contribuirà a ridurre l’impatto ambientale dei siti minerari e a comprendere meglio la mobilità dei radionuclidi in ambienti antropizzati”.

Il riferimento agli obiettivi ONU non è formale. Le miniere, attive o dismesse, si trovano spesso in prossimità di comunità che devono convivere con infrastrutture e vincoli territoriali. Migliorare la gestione dei residui e la stabilità dei suoli significa ridurre i rischi per le acque, l’agricoltura e gli insediamenti, con effetti diretti sulla licenza sociale a operare delle imprese.

Uranio e transizione: una filiera sotto pressione crescente

La domanda di elettricità a basse emissioni continua a crescere, e diversi Paesi stanno prolungando la vita delle centrali nucleari o pianificando nuovi reattori. In questo contesto, la disponibilità di uranio diventa un fattore di sicurezza energetica. Tuttavia, molti dei nuovi depositi presentano concentrazioni inferiori rispetto al passato, rendendo necessarie tecnologie più selettive e processi meno invasivi per restare economicamente e ambientalmente sostenibili.

M-Cube si colloca esattamente in questo spazio di intersezione tra competitività industriale e responsabilità ambientale. Migliorare la conoscenza dei meccanismi di trasporto dei contaminanti consente, ad esempio, di progettare coperture e drenaggi più efficaci, di scegliere materiali di riempimento con maggiore capacità di immobilizzazione e di monitorare nel tempo l’evoluzione dei siti con indicatori più sensibili.

Allo stesso tempo, la collaborazione strutturata tra enti pubblici di ricerca e un grande operatore industriale rappresenta un modello di open innovation controllata, in cui la condivisione dei dati avviene entro quadri di governance chiari, favorendo la riproducibilità scientifica e l’applicabilità industriale. È un equilibrio delicato, ma sempre più necessario in settori ad alta intensità di capitale e con forti implicazioni ambientali.

Un laboratorio come piattaforma di policy informata dai dati

Oltre alle ricadute tecniche, l’esperienza di M-Cube può contribuire a migliorare il dialogo tra scienza, industria e decisori pubblici. Modelli predittivi più accurati e dataset comparabili tra Paesi offrono basi più solide per definire standard, procedure di autorizzazione e criteri di chiusura dei siti. In altre parole, la ricerca diventa uno strumento per politiche basate sull’evidenza, riducendo l’incertezza che spesso alimenta conflitti e contenziosi.

La presenza di partner in più continenti facilita anche la diffusione di buone pratiche, adattandole a contesti normativi differenti. In un settore in cui le catene di fornitura sono globali, la convergenza su metodologie condivise è un fattore di stabilità per l’intero comparto nucleare.

In un momento in cui la transizione energetica richiede soluzioni pragmatiche e verificabili, la struttura di Poitiers propone un approccio che non separa l’innovazione tecnologica dalla gestione responsabile delle risorse. La scommessa è che dati migliori, modelli più accurati e competenze interdisciplinari possano tradursi in miniere più sicure, siti meglio bonificati e decisioni pubbliche più informate. Se il laboratorio saprà mantenere questa integrazione tra ricerca e applicazione, potrà diventare un riferimento per una filiera dell’uranio chiamata a dimostrare, numeri alla mano, la propria sostenibilità nel lungo periodo.

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