Energia nucleare – Produzione, vantaggi e svantaggi

Energia nucleare – Produzione, vantaggi e svantaggi

La produzione di energia nucleare è utilizzata principalmente per applicazioni in due o tre settori principali:
1. La produzione di energia elettrica nelle centrali nucleari;
2. Propulsione navale di flotte militari e civili;
3. Propulsione spaziale (prevista ma non ancora possibile).
Produzione di energia elettrica nelle centrali nucleari
Nel mondo esistono oggi più di 440 reattori nucleari, in diversi paesi. La loro potenza totale è di 390.220 MW, così distribuita:
1. Stati Uniti (24,9%);
2. Francia (16%);
3. Cina (11,7%);
4. Giappone (8,1%);
5. Russia (7,3%);
6. Corea del Sud (5,9%).
Attualmente sono in costruzione più di 50 nuovi reattori nucleari in tutto il mondo, la maggior parte in Cina, Emirati Arabi Uniti, India, Russia e Regno Unito. L'energia nucleare è in piena espansione; infatti, mentre rappresentava solo il 3,3% della produzione di elettricità nel 1973, ha raggiunto il 10,3% nel 2017.
La Francia è il paese la cui elettricità proviene maggiormente dal nucleare (70%), davanti a Slovacchia (54%), Ucraina, Ungheria e Belgio. La Commissione Europea, nel suo programma di decarbonizzazione per il 2050, prevede un maggiore sviluppo dell'energia nucleare.

Energia nucleare nella propulsione navale

Alcuni edifici navali utilizzano reattori nucleari. Un fluido termovettore viene riscaldato ad una temperatura molto elevata per produrre vapore acqueo, che viene utilizzato per azionare le turbine collegate alle eliche e le turbine collegate agli alternatori che forniscono energia elettrica all'intera nave.
Oggi circa 400 costruzioni navali operano utilizzando l'energia nucleare, in particolare per uso militare: sottomarini, portaerei, incrociatori… e per uso civile, come rompighiaccio. Negli anni '70 furono sviluppate navi mercantili nucleari, successivamente abbandonate per mancanza di redditività.
I vantaggi dell'energia nucleare per uso militare sono numerosi: autonomia (non più necessità di rifornimento), propulsione indipendente dall'atmosfera (nessuna necessità di risalire in superficie per rifornire il diesel di ossigeno) e il mantenimento di elevate velocità di immersione.

Energia nucleare nella propulsione spaziale

L'uso dell'energia nucleare per la propulsione spaziale viene preso in considerazione, ma mai ancora efficace. Il suo vantaggio sarebbe quello di produrre una spinta costante durante l'intero viaggio nello spazio. Infatti, i motori attuali possono produrre solo una spinta iniziale con aggiustamenti della traiettoria perché la capacità dei serbatoi è troppo bassa.
Il governo degli Stati Uniti ha assegnato alla NASA 125 milioni di dollari per progettare un razzo che sarebbe azionato da un reattore nucleare. Ciò riscalderebbe un fluido ad una temperatura molto elevata che verrebbe espulso nella parte posteriore del motore per creare la spinta necessaria per consentire al razzo di decollare. La missione Luna 2024 e l'obiettivo Marte 2033 sperano di sfruttare questa tecnologia che ridurrebbe notevolmente i tempi di viaggio
Vantaggi e svantaggi dell'energia nucleare
L'energia nucleare presenta alcuni vantaggi:
• Non emette CO2, ma vapore acqueo;
• È disponibile tutto l'anno;
• È poco costoso da produrre e può essere prodotto in grandi quantità;
• Gli impianti necessari per la sua produzione hanno una durata di vita abbastanza lunga, circa 40 anni.
Tuttavia, anche il nucleare crea problemi. Tra gli svantaggi più citati c'è quello della gestione delle scorie nucleari, ancora radioattive e dannose per la salute.
Allo stesso modo, in caso di incidente, le conseguenze sulla salute possono essere gravi, come mostra l'esempio della centrale nucleare di Chernobyl, o più recentemente a Fukushima (2011). Altri svantaggi sono
• Costi di installazione, manutenzione e smantellamento quando le centrali nucleari diventano troppo vecchie e costi di costruzione elevati;
• Risorse di uranio, che non sono illimitate.