La questione energetica e il nucleare

Pubblicato: 27 febbraio 2010 in Articoli Ventonuovo.eu

L’approvazione, da parte del Governo italiano, il 9 luglio 2009 del Disegno di Legge “Disposizioni per lo sviluppo e l’internazionalizzazione delle imprese, nonché in materia di energia”, pone le basi per una seria riflessione sul problema energetico mondiale, in quanto l’85 % dell’energia attualmente consumata nel mondo è prodotta da combustibili fossili.
E ciò porta con sè due evidenti problemi.

Da un lato uno legato all’approvigioanento. Si prevede che entro il 2020 ci sarà un picco di consumo di materiali fossili, con la conseguente diminuizione della quantità degli stessi, che potranno essere utilizzati per un periodo decisamente minore, conducendo, pertanto, ad una mancata produzione di energia, qualora il combustibile si esaurisse.
Dall’altro uno legato alla questione ambientale. Se è vero che i combustibili fossili, sulla scala economica di tutte le materie prime legate alla produzione di energia, costano relativamente poco, dall’altro inquinano molto. La loro lavorazione comporta eccessive emissioni di CO2, diossido responsabile, assieme ad altro, dell’inquinamento atmosferico.

Riuscire a trovare, dunque, fonti di energia che non producano gas letali per l’atmosfera e la nostra salute e che abbiano un rendimento paragonabile a quelle che utilizzano combustibili fossili, è tutt’altro che banale. L’impresa è molto ardua, e, come ha ripetuto l’ing. Colonna nel corso di una conferenza sulle energie alternative presso l “Interateneo di Fisica” dell’università di Bari, probabilmente, servirà la cooperazione di moti tipi di fonti alternative per fronteggiare il problema. Chi ripone una fiducia spropositata solo nel fotovoltaico o solo nell’eolico, probabilmente sta sbagliando.
Per quanto le tecnologie sopra citate siano ottime per quanto riguarda la mancata produzione di anidride carbonica o altri solfati dannosi per l’atmosfera, non rappresentano una soluzione concreta al problema energia. O almeno, non al punto in cui sono oggi. Anche se si pensa al fotovoltaico “termodinamico”, decisamente meno conosciuto rispetto a quello “solare”, non si può non escludere un piano di ritorno al nucleare.

Ma sia chiaro sin dal principio. Non si parla del nucleare che possiamo trovare adesso nelle attuali centrali dislocate nel territorio francese. Ma di un nucleare decisamente differente, più tecnologico, che pone una soluzione a problemi che adesso rappresentano uno scoglio insormontabile. Sono i cosiddetti “reattori di quarta generazione”, cioè reattori costruiti secondo metodiche differenti da quelle esistenti. Metodiche che dovranno trovare espressione concreta entro il 2030, quando terminerà la licenza per gli impianti che adesso producono energia.

Certo, spiegare in dettaglio come funziona una centrale nucleare, non è affar semplice. Ma giusto per avere un’idea, si consideri un atomo di uranio U-235 (92 protoni, 143 neutroni). Quando lo si colpisce con un neutrone, si crea l’uranio U-236, che ha una vita talmente breve da dividersi in due atomi più piccoli, da sprigionare una buona dose di energia e altri neutroni, che, colpendo altri atomi di uranio U-235 innescano un processo a catena; fermo restando che è necessario controllare la quantità di neutroni liberi presenti (a questo punto, si comprende cosa è la bomba atomica: una reazione incontrollata di questo tipo). Quantità controllata mediante “control rods”, cioè superfici particolari in grado di assorbire neutroni.

Quando si parla di centrale nucleare, non si può sorvolare sul problema delle scorie. Per come sono fatti oggi gli impianti nucleari, la quantità di scorie prodotte cresce troppo in fretta. Infatti, proiezioni precise considerano necessario costruire un deposito (come quello di Yucca Mountain) ogni 20 anni. Ma è chiaro che non si può reputare accettabile una soluzione del genere. E mentre si discute sulle possibili soluzioni al problema, la ricerca sui reattori di quarta generazione va avanti. Il perchè è presto detto. Con questi nuovi reattori la quantità delle scorie sarà decisamente minore e non paragonabile a quella attuale, a causa del fatto che il “combustibile spento” potrà essere riutilizzato anche quando il primo processo di fissione è terminato. Ciò comporta che l’uranio viene sfruttato in maniera maggiore, producendo, partendo dalla stessa quantità di materia prima, un minor numero di scorie. Se poi si pensa che all’uranio può essere sostituito il torio, allora il gioco è quasi fatto. Il pericolo delle scorie non è tanto l’eccessivo numero. Quanto la radioattività dei materiali contenuti al loro interno. Plutonio e attinidi minori sono sostanze la cui radiotossicità diventa nulla in milioni di anni. Ma se al posto dell’uranio si usa il torio, gli elementi nocivi di cui sopra non vengono prodotti e la pericolosità relativa a radiazioni diminuisce fino a due centinaia di anni. Il che, è un grosso passo in avanti. Non per altro, questa soluzione è stata proposta anche dal professor Rubbia, celebre premio Nobel per la Fisica.

A questo si può aggiungere che “Se utilizzato in luogo di un impianto a carbone a ciclo supercritico, un impianto nucleare da 1 GW permette di evitare l’emissione di oltre 6 milioni di tonnellate di CO2 all’anno (Raporto Enea)”.

Due ultimi dati:

Le proiezioni internazionali (ETP 2008) indicano che il nucleare sarebbe in grado di contribuire per circa il 6% alla riduzione delle emissioni globali del settore energetico e per una quota compresa tra il 19% e il 23% (30% negli scenari più ottimistici) alla produzione di elettricità.”

Alcuni numeri per stabilire un confronto. Oggi un impianto prototipofunzionante CSP(solare a concentrazione ad alta temperatura) di 64 MWatt (Nevada 1, negli USA, ma con capitali spagnoli) costa circa 230 milioni di $ (150 milioni di Euro), è stato costruito in 18 mesi e, grazie all’elevato rendimento, con una superficie speculare di soli 0.3 km quadrati. Immaginiamo un CSP con accumulo di 7 ore e una potenza di 1.6 GWatt, e cioè 25 volte maggiore, pari ad una futura centrale nucleare EPR. Il costo odierno con il CSP sarebbe 25 x 150 milioni = 3750 milioni di Euro, del tutto confrontabile con l’alternativa nucleare. (Rubbia)”

Insomma, giudicare quasi con pregiudizio che il nucleare non è una valida alternativa gridando quasi ad un male, mi sembra eccessivo.
Valutando tutta la questione in chiave scientifica, magari ci si rende conto che non è un’alternativa da scartare a priori.

Ps: I dati citati sono tutti tratti da documenti ufficiali.

Per ulteriori informazioni, sul nucleare e non:

http://beta.fisica.uniba.it/cdlf/language/it-IT/Links.aspx

http://www.sd-commission.org.uk/pages/is-nuclear-the-answer.html#nuclearpubs

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commenti
  1. Francesco ha detto:

    Non capisco quest’ultimo conto di Rubbia…
    Dice che il costo di costruzione dell’impianto nucelare è confrontabile con il costo di un csp di uguale potenza, giusto?

    Dubito però che il costo di funzionamento di un impianto nucleare sia “confrontabile” con il CSP, non trovi?

    • kususe ha detto:

      La citazione di Rubbia è servita solo per dimostrare a chi crede che il solare a livello “industriliale” sia economico. In realtà, con le attuali tecnologie, i costi di costruzione sono analoghi.
      Riguardo i costi di funzionamento, non so proprio rispondere. Potrei certo credere che estrarre, arrichire (se uranio) e trasportare combustibile in un impianto nucleare sia più costoso di un CSP, ma al momento, preferisco non pronunciarmi, a casa della mancanza di dati.

  2. Giuliob ha detto:

    Anch’io sull’esempio di Rubbia. Solo per aggiungere i costi di smaltimento delle scorie, problema ad oggi non risolto da nessuno nel mondo. Come si può computare l’EROEI Energia fornita per energia investita (nell’intero ciclo produttivo della centrale dalla costruzione alla dismissione) se letteralmente non si può sapere quanto costerà smaltirle ammesso e non concesso venga trovato un sistema per farlo.

    • kususe ha detto:

      Anche a questo, a causa delle mie piccole conoscenze, so rispondere a metà.
      Per quanto riguarda l’uranio al momento non è possibile risolvere il problema delle scorie, a causa del fatto che la radiotossicità decresce troppo lentamente, arrivando a essere nulla in un periodo non utile per l’uomo. Si parla di ordine di migliaia di anni.
      Se si usasse il torio, di anni ne basterebbero circa 200. E quindi avremmo circa 10 ordini di differenza.

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