Nucleare NO!

La decisione del governo Berlusconi di riaprire la corsa alle centrali nucleari, infischiandosene del responso negativo del referendum popolare del 1987, ha riaperto il dibattito su questa fonte di energetica.

Dai dibattiti televisivi, sembra che le centrali nucleari siano impianti magici che creano energia dal nulla. Per farsi una opinione sull’argomento occorre approfondire le conoscenze su questa forma di energia e tutte le problematiche che da essa scaturiscono.

Bisogna subito dire che la sola energia che genera una centrale nucleare è quella elettrica, ed essa rappresenta solo il 25% dei consumi energetici europei. Quindi anche se si producesse tutta l’elettricità in questo modo si coprirebbe solo un quarto dei nostri consumi energetici.

Io sono contrario per le ragioni che espongo di seguito:

  1. Un incidente che si verificasse in una centrale nucleare provocherebbe contaminazioni del territorio praticamente eterne (migliaia di anni). In un territorio come quello italiano fittamente urbanizzato e soggetto ad un elevato rischio sismico e idrogeologico questa ipotesi non è campata in aria.
  2. I costi economici per la costruzione di una centrale nucleare sono altissimi, si stima sui 3 miliardi di Euro (in altre parti del modo figuriamoci da noi), con l’aggravante che nella maggior parte dei siti dovranno essere imposte alla popolazione che ne farebbe lievitare il costo. Non parliamo poi dei tempi di costruzione previsti che (in altre parti del mondo …) sono intorno a 10 anni. Si consideri che la vita media di una centrale si aggira sui 25-30 anni!
  3. Il problema dello stoccaggio delle scorie. Questa emergenza non è stata ancora risolta nemmeno negli USA stato notoriamente all’avanguardia dal punto di vista tecnologico. Infatti malgrado una spesa di 60 miliardi di dollari, il sito di Yucca Mountain non viene ancora utilizzato e si prevede che lo sarà forse nel 2017. Non solo, poiché la capacità di stoccaggio è di soli 70’000 tonnellate di scorie, per quella data risulterà insufficiente poiché nel frattempo le centrali ne avranno prodotto altre 15’000 tonnellate e quindi il deposito è virtualmente pieno ancor prima della sua apertura. Senza considerare che il combustibile esausto deve essere conservato per almeno 10 anni in appositi impianti di raffreddamento: infatti in queste scorie sono troppo calde per poter essere trattate e messe in un deposito permanente.
  4. Il numero di centrali nucleari nel mondo è di 439 impianti e tale numero è praticamente costante negli ultimi trent’anni, tra chiusure e nuove realizzazioni. Tra l’Europa e gli USA attualmente è in costruzione una sola nuova centrale nucleare in Finlandia, mentre nel mondo ci sono 31 impianti in costruzione che non rimpiazzeranno completamente quelli che verranno dismessi per limiti d’età. E’ necessario considerare che la dismissione di una centrale nucleare ha un costo comparabile con la costruzione di una grossa centrale a carbone.
  5. Le riserve dell’uranio non sono illimitate. Tra il 2002 e il 2007 il prezzo dell’uranio è aumentato di sette volte, molto più che il petrolio. Si ipotizza che le riserve di uranio nel mondo assommino a circa 4.2 milioni di tonnellate. Considerando che tra gli insediamenti attuali e quelli futuri previsti nei prossimi 60 anni servirebbero 6.5 milioni di tonnellate di uranio …Tra i primi quindici detentori di riserve d’uranio non vi è nessun paese dell’unione europea e questo rende assurde le ipotesi di una autosufficienza energetica europea o addirittura italiana

Queste mie considerazioni sono meglio dettagliate ed argomentate in quello scritto qui di seguito:

Un’eredità scomoda

nucleareLe reazioni di fissione di uranio 235U nei reattori nucleari, avvengono in presenza di un numero molto maggiore di atomi del più abbondante isotopo 238U. Una piccola parte di questo uranio naturale assorbe anch’esso neutroni trasformandosi in 239U, che rapidamente decade in plutonio-239 (239Pu).

Il plutonio è praticamente assente in natura e si ottiene soltanto attraverso reazioni nucleari. È talmente tossico e radioattivo che basta inalarne meno di un milionesimo di grammo per sviluppare un cancro al polmone. La sua radioattività è praticamente eterna sulla scala temporale umana: impiega 24 mila anni per dimezzare. Il 9 settembre 1945 una bomba contenente 6 kilogrammi di plutonio rase al suolo la città giapponese di Nagasaki causando in un istante 80000 morti. Molte altre migliaia morirono o si ammalarono nei decenni seguenti a causa degli effetti devastanti delle radiazioni.

Esplosione

Esplosione nucleare

Produrre elettricità per via nucleare significa dunque avere a disposizione le «fabbriche» di un eccellente materiale per costruire ordigni nucleari, cioè il plutonio. Esso però deve essere estratto da tutta la rimanente massa di combustibile esausto, con la tecnica chiamata riprocessamento, e questo richiede tecnologie molto avanzate. Nel 1977 il presidente americano Jimmy Carter, nell’intento di dare il buon esempio, vietò il riprocessamento del combustibile nucleare esausto negli Stati Uniti, ma non trovò imitatori all’estero. Almeno altre cinque nazioni dispongono oggi delle tecnologie per eseguire questo processo: Regno Unito, Francia, Giappone, Russia e India. Naturalmente la decisione di Carter non ha impedito agli Stati Uniti di continuare a costruire testate atomiche, utilizzando altre strade.

Il plutonio è probabilmente la sostanza più pericolosa che l’uomo abbia mai creato.

Dall’inizio dell’era atomica le centrali elettronucleari ne hanno  prodotto circa 1500 tonnellate, cioè 15 milioni di miliardi di dosi carcinogeniche, più di due milioni di dosi a testa per ciascun abitante del pianeta. Nonostante siano state investite quantità enormi di denaro per mettere in sicurezza questa velenosa eredità, non si è ancora trovata una vera soluzione e probabilmente non la si troverà mai.

Dove li mettiamo?
I rifiuti o scorie nucleari si suddividono in due categorie. Le scorie a bassa e media radioattività comprendono le attrezzature impiegate per la lavorazione del combustibile, i terreni contaminati, i pezzi d’impianti smantellati e i dispositivi di protezione del personale addetto agli impianti.

Il combustibile esausto o riprocessato costituisce invece un rifiuto ad alta radioattività, che deve essere conservato per almeno dieci anni in appositi impianti di raffreddamento: queste scorie infatti sono troppo calde per poter essere trattate e messe in un deposito permanente. Durante questa delicata fase sono stati documentati decine di casi di perdite di materiale radioattivo nell’ambiente.

Ogni centrale nucleare da 1000MW produce circa 30 tonnellate l’anno di combustibile esausto altamente radioattivo. Si tratta di un miscuglio complesso di materiale solido, liquido e anche gassoso, contenente decine di isotopi diversi. Il 94% è uranio (quasi tutto 238U), il 5% e costituito da prodotti di fissione vari (come cesio e stronzio) mentre il restante 1% è formato da isotopi del plutonio o di altri elementi artificiali di analoga pericolosità come l’americio.
Da un punto di vista chimico-fisico il miscuglio è talmente complesso che, anche se si trattasse di materiale non radioattivo, sarebbe molto difficile da trattare.

Rifiuti nucleari USA

Rifiuti nucleari USA

Fin dagli anni Settanta gli Stati Uniti si sono posti il problema di trovare un deposito definitivo e sicuro per le scorie radioattive delle loro centrali e per quelle provenienti dallo smantellamento delle testate nucleari.

All’inizio pareva un compito non impossibile: dopotutto gli Stati Uniti sono la nazione tecnologicamente più avanzata, più ricca e più potente del pianeta, con vaste zone di territorio remote, disabitate e geologicamente sicure. Il sito individuato inizialmente era in Kansas, ma poi ci si è accorti che i terreni di quella zona erano stati perforati innumerevoli volte alla ricerca di giacimenti di gas: il tappo insomma era bucato, bisognava cercare altrove.

Nel 1978 sono iniziati gli studi su un altro sito, Yucca Mountain, una sorta di bunker naturale del deserto del Nevada a circa 150 km da Las Vegas. Sulla storia travagliata di questo sito sono stati scritti milioni di pagine di rapporti e intere collane di libri. Inizialmente il sito doveva offrire garanzie di sicurezza per centomila anni, poi ridotti a «soli» diecimila anni. Sorge spontaneo chiedersi che senso abbia certificare qualcosa per un periodo di tempo pari al doppio della storia della civiltà umana.

Resta comunque da stabilire come trasportare in modo sicuro migliaia di tonnellate di rifiuti nucleari fin laggiù, attraversando l’intera nazione in tutte le direzioni: autostrade o ferrovie? Anche su questo non si è ancora giunti a una decisione definitiva.

A tutt’oggi i costi per la costruzione del sito Yucca Mountain ammontano a oltre 60 miliardi di dollari. Non un solo grammo di rifiuti nucleari vi è stato ancora depositato: la data di inizio dello stoccaggio è già stata rinviata molte volte ed è attualmente fissata per il 2017. Da qui ad allora serviranno almeno altri 15 miliardi di dollari per finire i lavori. Intanto nei pressi delle centrali nucleari americane si trovano attualmente oltre 45 000 tonnellate di combustibile esausto, che attendono di essere messe in sicurezza.

YuccaMountain

YuccaMountain

Il deposito di Yucca Mountain potrà contenere 70 000 tonnellate di rifiuti e dovrà essere riempito gradualmente nell’arco di trent’anni. Intanto nel 2017 gli Stati Uniti avranno già accumulato 85 000 tonnellate di combustibile esausto dalle loro centrali nucleari: il deposito è dunque già virtualmente pieno, dieci anni prima della sua apertura.

Più in generale, agli attuali ritmi di produzione complessiva di elettricità e armamenti nucleari, il mondo avrebbe bisogno di un deposito con la capacità di Yucca Mountain ogni due anni.

Gli Stati Uniti non sono stati in grado di metterne in funzione uno solo in quarant’anni, e in questo periodo vi sono state varie indagini giudiziarie a carico di funzionari pubblici e aziende private accusati di falsificazione di documenti e corruzione.

Fra decine di battaglie legali, anche intentate presso la Corte Suprema, non vi è alcuna certezza che il deposito Yucca Mountain entrerà mai in funzione.

La messa in sicurezza dei rifiuti della complessa filiera del nucleare civile e la gestione degli immensi siti contaminati dalle centinaia di test atomici effettuati durante la Guerra fredda (New Mexico, steppe asiatiche, atolli del Pacifico) rappresentano pagine tra le più oscure e inquietanti della storia degli ultimi cinquant’anni, come ha spesso rimarcato l’agenzia ambientale delle Nazioni Unite.

L’utilizzo dei mari come discariche di scorie nucleari è andato avanti per decenni e si teme che sia ancora praticato, sebbene ufficialmente bandito a livello internazionale. Il traffico di materiale nucleare, favorito dal vuoto di potere che per anni ha caratterizzato le repubbliche ex-sovietiche, è oggi un affare molto attraente per le organizzazioni criminali internazionali, comprese quelle italiane.

I conti si fanno alla fine

L’uranio è un metallo non molto abbondante, ma meno raro rispetto a metalli di uso comune come l’argento. Sulla crosta terrestre è presente con una concentrazione media di circa 3 parti per milione (ppm): ogni tonnellata di roccia ne contiene in media 3 grammi. Tuttavia per estrarre in modo economicamente conveniente l’uranio occorre trovare minerali in cui la concentrazione sia molto più elevata, dell’ordine delle centinaia di ppm (circa mezzo kg per tonnellata).

Il dibattito sulle riserve di uranio effettivamente sfruttabili è acceso e contraddittorio: si trovano citati numeri che vanno da poche decine a molte centinaia di milioni di tonnellate. L’unica certezza è che si tratta di una risorsa finita, che raggiungerà un picco di produzione per poi declinare. In teoria è tecnicamente possibile estrarre uranio dal mare, dove la sua concentrazione è di 3,3 parti per miliardo, circa 3 mg per ogni tonnellata d’acqua. Da qui però a pensare di recuperare in modo economicamente ed energeticamente conveniente una parte dei 4,5 miliardi di tonnellate di uranio disciolti negli oceani, ce ne corre.

Oggi la produzione di uranio è largamente al di sotto della domanda, poiché la crisi del nucleare negli ultimi trent’anni ha frenato gli investimenti in attività estrattive. Come conseguenza tra il 2002 e il 2007 il prezzo dell’uranio è salito di oltre sette volte, molto più del petrolio.

Tra i primi 15 detentori di riserve di uranio non vi è un solo Paese dell’Unione europea e ciò rende oggettivamente peregrine le, affermazioni di chi indica il nucleare come una strada verso l’autosufficienza energetica europea, o addirittura italiana.

A questo proposito è bene ricordare anche che la distribuzione nei consumi energetici finali europei è la seguente:

  • 23% elettricità;
  • 77% combustibili.

Le centrali nucleari producono soltanto energia elettrica: anche se producessimo tutta l’elettricità in questo modo, dunque, avremmo coperto appena un quarto dei nostri consumi energetici.

Spesso quando si sente parlare di energia nucleare pare che si tratti di impianti quasi magici, che creano energia dal nulla, senza emettere gas serra e senza produrre alcun tipo di

Animazione di Centrale nucleare

Animazione di Centrale nucleare

inquinamento.

La realtà è ben diversa. Il ciclo industriale dell’energia nucleare richiede, oltre a un enorme investimento economico, anche un gigantesco investimento energetico. Questo è principalmente basato sui combustibili fossili, come accade anche per tutte le fonti energetiche alternative, incluse le rinnovabili.

La produzione del combustibile nucleare per esempio è un processo lungo, complesso, inquinante ed energeticamente dispendioso. Le principali miniere di uranio del mondo sono situate in luoghi remoti e l’estrazione dei minerali richiede molto lavoro, incluso l’impiego di enormi escavatori.

Per ottenere le 160 tonnellate di uranio necessarie per far funzionare una centrale standard per un anno, se si parte da granito ricco in uranio (1000 ppm), occorre processare 160 000 tonnellate di materiale e i lavori in miniera implicano lo sbancamento di quantità ancora maggiori di roccia. Le miniere e le cave devono essere tenute sgombre da infiltrazioni di acqua, che spesso è riversata nei bacini circostanti, con immissione di metalli pesanti e isotopi radioattivi. Nelle miniere sotterranee è presente gas radon, radioattivo. Per ottenere un prodotto raffinato (yellowcake) che contiene l’80% di ossidi di uranio, il minerale estratto deve essere portato presso un impianto industriale speciale per essere sminuzzato finemente e trattato con acidi forti e altri prodotti chimici. Le 159 840 tonnellate di materiali di scarto che restano, con le enormi quantità di prodotti chimici impiegati per trattarle, devono essere smaltite con cura anche perché contengono isotopi radioattivi.

Per poter essere impiegato nella maggior parte degli impianti, l’uranio deve poi essere arricchito nell’isotopo fissile 235U, portandolo dalla percentuale naturale (0,7%) al 3-4%. Per far questo l’ossido U308 è trasformato in uranio esafluoruro (UF6), che è sottoposto a processi energeticamente molto dispendiosi, detti di ultracentrifugazione.

121206Le cronache degli ultimi anni, con il clamore destato dal tentativo dell’Iran di dotarsi di questi impianti, ben spiegano come questo sia uno stadio-chiave dell’intera filiera nucleare: chi possiede questa tecnologia (ne esistono pochissimi impianti al mondo) ha la chiave di ingresso finale al combustibile nucleare.

L’UF6 deve infine essere ritrasformato attraverso un complesso processo chimico in barrette di U02 delle dimensioni di un filtro di sigaretta, a loro volta inserite in barre di zirconio lunghe 3,5 metri e spesse poco più di un centimetro. Una centrale da 1000 MW contiene 50 000 barre di questo tipo, che vanno sostituire e smaltite ogni tre anni.

Anche a valle della filiera vi sono elevati costi energetici: si stima che il processo di smantellamento di una centrale nucleare richie un’energia dieci volte più grande di quella che serve per demolire una centrale a gas di uguale potenza.

Il tempo di ritorno (payback time) di un impianto energetico è il tempo necessario affinché l’impianto restituisca l’energia spesa per fabbricarlo. Nel caso delle centrali nucleari questo parametro viene raramente preso in considerazione. Ricercatori australiani di recente hanno stimato che nel loro Paese, con le tecnologie attuali, il payback time di un impianto nucleare si aggirerebbe sui 7 anni: occorrerebbero cioè sette anni di funzionamento a pieno regime prima che la centrale restituisca l’energia spesa per renderla operativa. L’uso del condizionale è d’obbligo perché in Australia, ove pure si trovano le maggiori riserve mondiali di uranio, non è mai stata costruita una sola centrale nucleare.

Centrali oggi

Centrale di calder hall

Centrale di calder hall

La prima centrale nucleare al mondò, Calder Hall nel nord dell’Inghilterra, fu connessa alla rete il 17 ottobre 1956. Meno di un anno dopo, l’8 ottobre 1957, si scatenò un incendio in un impianto attiguo in cui veniva prodotto plutonio; la nube radioattiva si sparse sui cieli di tutta Europa. È un incidente di cui si è ormai perso il ricordo, e che a suo tempo fece assai meno scalpore di quanto farebbe oggi. Le torri di raffreddamento di Calder Hall, autentiche icone dell’era nucleare, sono state abbattute il 29 settembre 2007. Nel corso di oltre cinquant’anni questo sito si è ingrandito notevolmente, diventando un enorme centro di riprocessamento di materiale nucleare, oggi chiamato Sellafield. Si tratta di un complesso industriale oggetto di annose controversie ambientali e legali, responsabile del rilascio nell’ambiente di quantità mai ben precisate di isotopi radioattivi.

L’energia nucleare oggi costituisce il 15% dell’energia elettrica mondiale e il 6% dell’energia primaria complessiva. La costruzione di centrali elettronucleari a fissione ha conosciuto il suo periodo d’oro nel trentennio 1956-1986.

Da vent’anni il numero di impianti nel mondo è sostanzialmente stabile attorno alle 440 unità; il parco centrali è quindi molto datato con una età media di 23 anni.

Nel mondo ci sono attualmente 31 impianti nucleari in costruzione, che non riusciranno a rimpiazzare tutti quelli che dovranno essere dismessi per ragioni di età: nel 2006 per esempio sono entrati in funzione due nuovi impianti e ne sono stati chiusi definitivamente otto.

Demolizione della centrale Calder

Demolizione della centrale Calder

Questi dati contrastano con l’opinione diffusa che sia in corso un boom dell’energia nucleare.

Il panorama è particolarmente statico nelle regioni che hanno il maggior numero di impianti, Stati Uniti ed Europa Occidentale, vi è una sola nuova centrale in costruzione in Finlandia.

Nonostante questo stallo nel numero degli impianti, la potenza disponibile da fonte elettronucleare è cresciuta sensibilmente nel tempo. Questo è dovuto principalmente a una gestione più efficiente degli impianti esistenti: nel 1973 le centrali nucleari funzionavano per il 50% del tempo (l’altro 50% era dedicato alla manutenzione) mentre oggi, pur notevolmente invecchiate, funzionano per oltre l’80% del tempo.

Dal 1956 la tecnologia nucleare si è evoluta. La stragrande maggioranza delle 439 centrali oggi in funzione appartengono alla cosiddetta seconda generazione, con vari tipi di progetto. Sono molto diffusi i light water reactors (LWR), che utilizzano normale acqua sia per rallentare i neutroni sia per raffreddare l’impianto, e uranio arricchito come combustibile.

Effetti delle radiazioni a Chernobyl

Effetti delle radiazioni a Chernobyl

Era costruito con questo principio il reattore di Three Mile Island, mentre quello di Chernobyl utilizzava acqua soltanto per il raffreddamento e impiegava grafite come moderatore dei neutroni.

Questi impianti sono soggetti a forte usura e corrosione e la loro manutenzione è costosa e delicata.

Numerose sono anche le centrali ad acqua pesante (acqua che contiene deuterio, un isotopo pesante dell’idrogeno); la più diffusa è la tecnologia canadese CANDU. Questi impianti utilizzano uranio naturale, non arricchito, ma rispetto agli LWR producono volumi di combustibile esausto molto più elevati e particolarmente ricchi di plutonio.

Attualmente gli impianti più moderni vengono definiti di terza generatone, ma ne sono attivi soltanto 3 in tutto il mondo. Si tratta sostanzialmente di centrali LWR basate su un progetto più evoluto e, soprattutto, più competitive dal punto di vista economico.

Centrali domani (forse)

Le centrali nucleari del futuro dovrebbero appartenere alla cosiddetta quarta generazione o G4. Attualmente il loro sviluppo è oggetto di un protocollo di collaborazione internazionale fra tredici Stati, a cui presto aderirà anche l’Italia.

È bene chiarire subito che gli impianti G4 potranno essere eventualmente costruiti tra non meno di 25 anni.

Oggi si sta lavorando a sei tipi diversi di progetti G4, accomunati da almeno tre obiettivi comuni:

  1. aumentare la resa di conversione elettrica degli impianti, che attualmente è attorno al 30%;
  2. offrire impianti intrinsecamente più sicuri e meno esposti a possibili impieghi militari indiretti (la cosiddetta proliferazione nucleare);
  3. rendere il ciclo nucleare competitivo in termini economici con le fonti tradizionali o rinnovabili.

Riuscire a conciliare queste tre esigenze sarà una sfida difficilissima, e il successo dell’impresa non è affatto garantito.

Per aumentare le rese elettriche, per esempio, gli impianti dovranno lavorare a temperature comprese tra i 500 e i 1000°C (oggi siamo attorno ai 300 °C) e questo richiederà materiali resistentissimi alle alte temperature e alle radiazioni, e perciò certamente molto costosi.

Quattro tra i progetti G4 implicano il riprocessamento di combustibile esausto, che è economicamente dispendioso e produce plutonio. Questo dovrebbe essere processato in modo da renderlo «resistente alla proliferazione», ovvero difficile da trafugare e processare. La sicurezza assoluta di queste attività non potrà mai essere garantita, poiché non si può eliminare un sia pur minimo margine di discrezionalità tecnica e politica. Uno dei fattori critici per le prospettive a lungo termine dell’energia nucleare è la disponibilità di uranio, limitata a non più di 50 anni con le attuali tecnologie e livelli di consumo. I progetti G4 mirano all’impiego di 238U, anche ricavato da combustibile esausto, da convertire in plutonio mediante bombardamento con neutroni veloci ad alta energia.

In alcune configurazioni i progetti G4 sono autofertilizzanti (breeder), cioè producono da soli il proprio combustibile. Questo è possibile quando il reattore funziona a plutonio e questo è addizionato di uranio naturale che, come abbiamo visto, può trasformarsi a sua volta in plutonio in conseguenza delle reazioni di fissione.

I tentativi di mettere a punto reattori autofertilizzanti sicuri, affidabili ed economicamente sostenibili vanno avanti da decenni e il loro bilancio è stato sinora fallimentare, a cominciare dal famoso Superphénix francese. Questo impianto, compartecipato dallo stato italiano attraverso ENEL, fu chiuso definitivamente nel 1997 dopo 12 di anni di travagliato funzionamento nella cornice di un colossale fiasco economico.

L eventuale successo dei progetti di quarta generazione potrebbe rendere praticamente illimitata la disponibilità futura di materiale fissile. Ma questo non risolverebbe il problema della manipolazione del combustibile e della messa in sicurezza delle scorie.

La dura legge del mercato

L’energia nucleare esercita un indubbio fascino per la sua potenza ed eleganza tecnologica, ma restano sul tappeto tutti i suoi limiti e le sue incognite: economicità del ciclo industriale, sicurezza degli impianti in condizioni ordinarie e in presenza di scenari catastrofici (terremoti, attacchi terroristici), smaltimento delle scorie, legame indissolubile e ambiguo con l’industria militare.

A nessun’altra attività industriale sarebbe permesso di continuare a svilupparsi senza aver risolto problemi di questa gravità.

Di fronte a un quadro così complesso si assiste spesso a dibattiti di una superficialità desolante, nei quali l’opzione nucleare è indicata come pulita, risolutiva ed economica.

In Italia chi sostiene questa tesi afferma talvolta che noi siamo costretti a comprare a caro prezzo elettricità prodotta con il nucleare dalla Francia. Nulla di più falso: è la Francia che è costretta a vendere ai Paesi limitrofi elettricità a basso costo durante la notte, per liberarsi del surplus prodotto dai propri impianti. Le centrali nucleari infatti non si possono accendere e spegnere a piacere con un interruttore, per seguire l’andamento discontinuo della domanda elettrica giornaliera.

In un clima di contrapposizione pregiudiziale tra favorevoli e contrari, in Italia trova largo credito la tesi che imputa la crisi del nucleare ai no degli «ambientalisti».

Manifestante contrario

Manifestante contrario

L’analisi della storia degli ultimi cinquant’anni racconta una realtà ben diversa. Certamente i due maggiori incidenti, Chernobyl e Three Mile Island, hanno minato l’accettabilità sociale della tecnologia, su cui lo stesso Fermi aveva per primo avanzato dubbi; ma la crisi del settore ha ragioni principalmente economiche.

La liberalizzazione del mercati elettrici è stata un deterrente formidabile per gli investimenti, dimostrando con evidenza che il nucleare non sopravvive in regime di libero mercato.

Se le generose casse statali non garantiscono la copertura degli enormi costi dell’intero ciclo industriale, in particolare quelli a monte e a valle (costruzione e dismissione delle centrali), nessuna impresa privata è disposta a investire un euro in progetti che possono andare incontro a rischi di varia natura, a cominciare da lunghe e onerose battaglie legali con le comunità locali nei siti prescelti.

Il ventilato rilancio dei programmi nucleari negli Usa, nonostante la promessa di generosi sostegni statali, non sta suscitando eccessivi entusiasmi. Un altro problema è legato ai tempi di costruzione che restano non inferiori ai 10 anni (nei Paesi tradizionalmente più efficienti; in Italia dieci anni sono spesso necessari per costruire una scuola): questo implica enormi oneri finanziari in termini di interessi passivi.

nucleare-1Un altro deterrente è costituto dalla possibilità, seppur bassa, di un altro incidente rilevante in qualche parte del mondo: se dovesse succedere sarebbe la pietra tombale per questa tecnologia, che non può letteralmente permettersi il lusso di mostrarsi ancora vulnerabile.

In conclusione l’industria nucleare civile è in condizioni moribonde da quasi trent’anni e sono state le leggi del mercato e della libera impresa a ridurla così. Gli ambientalisti non c’entrano proprio nulla.

Una rinascita improbabile

Alla luce degli enormi danni umani e materiali che i cambiamenti climatici stanno causando e potrebbero causare, alcuni scienziati propongono il nucleare come una soluzione da perseguire, trattandosi di una fonte a ridotta intensità dismissioni di gas serra rispetto agli impianti a combustibili fossili.

Se si vuole ipotizzare che il nucleare possa giocare un ruolo rilevante nel sistema energetico mondiale da oggi al 2050, però, lo scenario come minimo dovrebbe essere il seguente:

  • sostituzione di tutti gli attuali 439 impianti per raggiunti limiti di età;
  • sostituzione del 50% delle attuali centrali a carbone, copertura del 50% della nuova domanda di elettricità.

Questo scenario implicherebbe la costruzione di circa 2500 centrali da 1000 MW ciascuna, ovvero una alla settimana da qui al 2050.
Si tratta di uno scenario del tutto irrealistico: non ci sono i tempi tecnici, non si saprebbe dove reperire l’uranio e non esistono depositi adeguati per lo smistamento delle scorie, a cominciare dalle migliaia di tonnellate di plutonio che verrebbero prodotte.

Del resto tutte le analisi più autorevoli riservano al nucleare un ruolo limitato nello scenario energetico futuro: l’Agenzia internazionale per l’energia IEA prevede che nel 2030 esso fornirà il 7% del fabbisogno primario mondiale, una percentuale quasi identica all’attuale.

Questi dati rappresentano una sconfitta per una tecnologia che negli ultimi decenni ha bruciato oltre il 60% dei fondi per la ricerca e lo sviluppo di nuove tecnologie energetiche nei Paesi avanzati.

Di fronte alla minaccia incombente della crisi energetica e climatica, allora, quanto è ragionevole continuare a spendere enormi quantità di energie intellettuali e denaro per percorrere la strada più lenta, costosa, rischiosa, limitata e rigida che abbiamo a disposizione? Non è forse giunto il momento di uscire dal tunnel imboccato il lontano 2 dicembre 1942 e perseguire con più decisione la ricerca sulle tecnologie energetiche rinnovabili?

Fusione: se son rose…

soleLa fusione nucleare è il processo che alimenta il Sole e le altre stelle: due nuclei atomici leggeri si fondono a formarne uno più pesante, che ha massa minore della somma delle masse reagenti; si libera così energia sotto forma di radiazione elettromagnetica e di energia cinetica dei prodotti, secondo la legge di Einstein. Per riprodurre qui sulla Terra questo processo i candidati ottimali sono deuterio e trizio, due isotopi dell’idrogeno.

Da un grammo di questi isotopi si potrebbe produrre, con la fusione, una quantità di energia pari a quella liberata da 11 tonnellate di carbone.

La fusione nucleare è stata sfruttata, in forma in controllata, nella cosiddetta bomba a idrogeno bomba H. Per la produzione di energia occorre realizzare reattori termonucleari in cui la fusione avvenga in modo controllato. Oggi la ricerca in questo campo è ancora in fase preliminare.

Sui tempi lunghi la fusione nucleare potrebbe essere la soluzione radicale al problema energetico. Essa infatti potrebbe produrre quantità pressoché illimitate di energia con

Reattore termonucleare

Reattore termonucleare

ridottissime emissioni di gas nocivi o gas serra e generando scorie radioattive limitate ad alcuni componenti del reattore, con tempi di dimezzamento dell’ordine delle decine d’anni.

Nel 1972 si predisse che nel 2000 sarebbe stato possibile generare elettricità mediante impianti commerciali basati sulla fusione nucleare, ma la previsione si è rivelata troppo ottimistica. Gli esperimenti realizzati finora sono arrivati a produrre al massimo qualche decina di MW per brevi intervalli di tempo, sempre consumando più energia di quella prodotta.

4La tecnica più promettente per sfruttare la fusione nucleare usa le apparecchiature chiamate tokamak, grandi camere a vuoto a forma di ciambella. Vi si inietta una miscela di deuterio e trizio e la si riscalda producendo un plasma, cioè un gas ionizzato, che è confinato mediante intensi campi magnetici, per impedire che si raffreddi venendo a contatto con le pareti. Se si riuscirà a mantenere il plasma per tempi sufficientemente lunghi a temperature elevatissime, dell’ordine di 100 milioni di gradi, si potrà accendere una piccola stella sulla Terra.

Su questo approccio è basato il progetto ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), avviato nel sud della Francia con la partecipazione dei maggiori Paesi consumatori di energia. Se tutto andrà bene si giungerà alla costruzione di un primo impianto dimostrativo da 500 MW per il 2030, a cui dovrebbe poi seguire la commercializzazione a partire dal 2050.

Il budget attuale del progetto è di 8 miliardi di euro, destinato a salire in modo consistente.

Molti scienziati sono scettici sulla fattibilità della fusione nucleare. In ogni caso, se anche un bel giorno la cavalleria della fusione verrà in nostro soccorso, ciò avverrà ben oltre la soglia di tempo che può garantirci un’uscita indolore dall’era dei combustibili fossili.

Tratto da: Energia per l’astronave terra di N. Armaroli e V. Balzani. Ed. Zanichelli

 

La decisione del governo Berlusconi di riaprire la corsa alle centrali nucleari, infischiandosene del responso negativo del referendum popolare del 1987, ha riaperto il dibattito su questa fonte di energetica tra i favorevoli e i contrari.

Dai dibattiti televisivi, sembra che le centrali nucleari siano impianti magici che creano energia dal nulla. Per farsi una opinione sull’argomento occorre approfondire le conoscenze su questa forma di energia e tutte le problematiche che da essa scaturiscono.

Bisogna subito dire che la sola energia che genera una centrale nucleare è quella elettrica, ed essa rappresenta solo il 25% dei consumi energetici europei. Quindi anche se si producesse tutta l’elettricità in questo modo si coprirebbe solo un quarto dei nostri consumi energetici.

Io sono contrario per le ragioni che espongo di seguito:

1. Un incidente che si verificasse in una centrale nucleare provocherebbe contaminazioni del territorio praticamente eterne (migliaia di anni). In un territorio come quello italiano fittamente urbanizzato e soggetto ad un elevato rischio sismico e idrogeologico questa ipotesi non è campata in aria.

2. I costi economici per la costruzione di una centrale nucleare sono altissimi, si stima sui 3 miliardi di Euro (in altre parti del modo figuriamoci da noi), con l’aggravante che nella maggior parte dei siti dovranno essere imposte alla popolazione che ne farebbe lievitare il costo. Non parliamo poi dei tempi di costruzione previsti che (in altre parti del mondo …) sono intorno a 10 anni. Si consideri che la vita media di una centrale si aggira sui 25-30 anni!

3. Il problema dello stoccaggio delle scorie. Questa emergenza non è stata ancora risolta nemmeno negli USA stato notoriamente all’avanguardia dal punto di vista tecnologico. Infatti malgrado una spesa di 60 miliardi di dollari, il sito di Yucca Mountain non viene ancora utilizzato e si prevede che lo sarà forse nel 2017. Non solo, poiché la capacità di stoccaggio è di soli 70’000 tonnellate di scorie, per quella data risulterà insufficiente poiché nel frattempo le centrali ne avranno prodotto altre 15’000 tonnellate e quindi il deposito è virtualmente pieno ancor prima della sua apertura. Senza considerare che il combustibile esausto deve essere conservato per almeno 10 anni in appositi impianti di raffreddamento: infatti in queste scorie sono troppo calde per poter essere trattate e messe in un deposito permanente.

4. Il numero di centrali nucleari nel mondo è di 439 impianti e tale numero è praticamente costante negli ultimi trent’anni, tra chiusure e nuove realizzazioni. Tra l’Europa e gli USA attualmente è in costruzione una sola nuova centrale nucleare in Finlandia, mentre nel mondo ci sono 31 impianti in costruzione che non rimpiazzeranno completamente quelli che verranno dismessi per limiti d’età. E’ necessario considerare che la dismissione di una centrale nucleare ha un costo comparabile con la costruzione di una grossa centrale a carbone.

5. Le riserve dell’uranio non sono illimitate. Tra il 2002 e il 2007 il prezzo dell’uranio è aumentato di sette volte, molto più che il petrolio. Si ipotizza che le riserve di uranio nel mondo assommino a circa 4.2 milioni di tonnellate. Considerando che tra gli insediamenti attuali e quelli futuri previsti nei prossimi 60 anni servirebbero 6.5 milioni di tonnellate di uranio …Tra i primi quindici detentori di riserve d’uranio non vi è nessun paese dell’unione europea e questo rende assurde le ipotesi di una autosufficienza energetica europea o addirittura italiana

 

Queste mie considerazioni sono meglio dettagliate ed argomentate in quello scritto qui di seguito

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