Tecnologia dei cicli produttivi - energia nucleare

Le attuali tecniche di smantellamento delle scorie prevedono un primo trattamento chimico o

meccanico di riduzione del volume e un successivo stoccaggio, che può essere di due tipologie:

1. Per le scorie a basso livello di radioattività si ricorre al deposito superficiale, ovvero il

confinamento in aree terrene protette e contenute all’interno di barriere ingegneristiche;

2. Per le scorie ad alto livello di radioattività si ricorre, invece, al deposito geologico, ovvero

allo stoccaggio in bunker sotterranei profondi e schermati in modo da evitare la fuoriuscita

di radioattività nell’ambiente esterno.

I siti geologici più adatti ad accogliere materiali radioattivi potrebbero essere formazioni granitiche

molto compatte o formazioni argillose a permeabilità molto bassa. I ricercatori stanno vagliando

altre possibilità, quali l’eliminazione delle scorie mediante invio nello spazio (su un’orbita solare) o

il riciclo del materiale radioattivo più pericoloso, mediante irraggiamento con neutroni e produzione

di materiale fissile riutilizzabile. 12

L’energia nucleare nel Mondo

La domanda mondiale di energia crescerà del 50% da qui al 2030 e raddoppierà entro il 2050.

Negli Stati Uniti la richiesta della forma più nobile di energia, quella elettrica, crescerà del 40 per

cento nei prossimi 18 anni, passando da circa 3,8 migliaia di miliardi di kilowattora a circa 5,3

migliaia di miliardi di kilowattora. Oggi l'80 per cento dei consumi mondiali (e americani) di energia

è soddisfatto dai combustibili fossili. Domani questa posizione dominante di petrolio, gas naturale e

carbone non sarà più possibile. D'altra parte tutti i paesi del mondo, a eccezione degli Stati Uniti, si

sono già impegnati a ridurre le emissioni di gas serra e, quindi, a limitare l'uso dei combustibili

fossili.

Il futuro è, dunque, delle fonti energetiche alternative. Entro il 2050, sostengono gli esperti

dell'istituto IIASA di Laxemburg, in Austria, almeno il 40 per cento dei consumi mondiali di energia

saranno soddisfatti da fonti a emissioni zero, che non producono gas serra. Le fonti emission-free

sono diverse: l'idroelettrico, l'eolico, il fotovoltaico, il geotermico e il nucleare. Con 438 impianti

attivi sparsi per il mondo, il nucleare copre oggi il sette per cento della torta energetica globale. Ma

rappresenta il 70 per cento dell'energia emission-free della massima potenza economica.

I rappresentanti di 18 diversi paesi e di quattro organizzazioni internazionali convenuti a Parigi dal

18 al 20 febbraio scorso, su invito dell'Agenzia per l'energia nucleare e dell'Agenzia internazionale

per l'energia atomica (IAEA) e in collaborazione con l'Unione europea, hanno sostenuto che

"l'energia nucleare deve restare o deve diventare parte integrante di quel mix di fonti che deve

soddisfare il bisogno mondiale crescente di energia, contribuendo sia alla sicurezza energetica sia

alla lotta ai cambiamenti del clima". In questa sua versione "verde", il nucleare non si propone

come alternativa ma come integrativa delle fonti rinnovabili.

Tuttavia, se gli scenari ecologici (cambiamento del clima) e geopolitici (instabilità del Medio

Oriente) ridanno forza all'"atomo amico", restano per ora inalterati i problemi strutturali di fondo

che, negli ultimi quindici anni, hanno fortemente rallentato il suo sviluppo: gli alti costi, lo

smaltimento delle scorie, le questioni di sicurezza sanitaria, ambientale e militare.

I fondamenti tecnici di un nucleare che potremmo definire "intrinsecamente pulito" si riferiscono

solo in parte ai reattori di generazione III, a sicurezza intrinseca, che sono stati progettati negli

ultimi anni per sostituire gli attuali reattori in uso, detti di generazione II. In realtà è opinione diffusa

che il rilancio del nucleare possa avvenire solo con una nuova generazione di reattori, la

generazione IV, quasi tutta ancora da progettare. Una generazione di reattori che, sostengono

Lake, Bennett e Kotek, si assume l'onere di rendere sostenibile l'intero ciclo nucleare,

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dall'estrazione dell'uranio nelle miniere, all'uso senza produzione di scorie in reattori ad altissima

sicurezza, con un obiettivo dichiarato: chiudere il cerchio del processo senza ipotecare, in nessun

modo, né il presente né il futuro delle prossime generazioni.

Quello della produzione di scorie è, forse, il problema tecnico più serio. Gli attuali reattori nucleari

bruciano solo l'uno per cento del materiale fissile con cui vengono alimentati. Dopo il ciclo, i

materiali radioattivi diventano rifiuti, costosi da stoccare ed estremamente pericolosi. I reattori di

generazione IV dovrebbero utilizzare tutto il combustibile, sia l'uranio originario sia il plutonio

eventualmente prodotto, portando praticamente a zero la quantità di rifiuti radioattivi prodotti. I

reattori di nuova generazione attualmente allo studio appartengono a tre grandi classi: quelli

raffreddati a gas, quelli raffreddati ad acqua e quelli a spettro veloce. I primi sono molto piccoli,

consentono una ricarica continua del combustibile nucleare, non possono fondere e sono

raffreddati con un gas nobile, l'elio, che non reagisce chimicamente con altre sostanze. Il primo

reattore raffreddato a gas diventerà operativo in Sudafrica nel 2006. La statunitense Westinghouse

Electric ha messo a punto un progetto innovativo del vecchio reattore raffreddato ad acqua, che

consente di aumentare la sicurezza e di diminuire la grandezza dell'impianto. Questo tipo di

reattore avrebbe un'alta efficienza energetica e quindi consentirebbe di diminuire i costi. Ma ha

ancora problemi di sicurezza irrisolti. L'ultimo tipo di reattori di nuova generazione che si sta

esplorando è quello cosiddetto a spettro veloce, perché produce neutroni ad alta energia. Anche in

questo caso si ha un forte aumento della efficienza. Tuttavia non viene definitivamente risolta la

questione delle scorie.

I tre statunitensi nella loro relazione dimenticano il reattore ad alta sicurezza intrinseca immaginato

dall'italiano Carlo Rubbia. Tuttavia al di là della rivalità tra scuole di pensiero, tutti gli amici

dell'atomo sono convinti che il nucleare con centrali piccole, efficienti, sicure, a emissioni e

produzione di rifiuti zero, diventerà una delle opzioni energetiche per lo sviluppo sostenibile del

pianeta. Gli esperti del DOE sostengono che i reattori di generazione IV saranno commercialmente

operativi al massimo entro il 2030.

Sarebbe un peccato opporre a cotanta fiducia uno scetticismo pregiudiziale. Il nucleare può e deve

essere una delle piste da battere alla ricerca delle fonti d'energia sostenibili. Sarebbe tuttavia

imprudente ritenere che ogni problema sia risolto e che questa ricerca si sia già conclusa.

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L’energia nucleare e l’Italia

Sono passati 21 anni dal referendum che ha escluso dal panorama italiano le centrali nucleari. Da

allora sono stati fatti grandi progressi tecnologici e cresce anche in Italia il numero di sostenitori

dell’energia nucleare, che è vista sempre più come una fonte pulita ed economica.

Come è noto, il nostro Paese è un grande importatore di energia elettrica, pertanto, è alla mercé

dei problemi che possono sorgere in casa altri, come è successo nel 2005, quando un albero

caduto su una linea aerea svizzera tenne al buio mezza Italia per quasi un giorno. Segnali di quello

che ci attende sono quei black out di pochi minuti che hanno interessato il Paese nei tempi passati.

D’altra parte la corsa al nucleare è ripresa: infatti, un centinaio di reattori sono in progetto in tutto il

mondo da qui al 2020. E’ il secondo boom dopo quello degli anni sessanta - settanta, i cui reattori,

oggi, stanno entrando nella fase di declino. I paesi più avanzati progettano di chiudere le centrali

nucleari obsolete e costruire quelle di ultima generazione.

L’Italia, per insipienza, incompetenza e irresponsabilità è destinata a restare fuori da questo

mercato come è già successo con l’alta tecnologia, la chimica, la farmaceutica, l’aerospaziale tutti

settori ad elevato valore aggiunto. Con l’aggravante che vengono prospettate ai cittadini soluzioni

immaginifiche e in aperto contrasto con le conoscenze economiche, scientifiche e tecnologiche,

allontanando, pertanto, la possibilità di elaborare analisi critiche realistiche su scelte dotate di

prospettive concrete.

Con il greggio a 60 dollari al barile e la concentrazione di anidride carbonica che si avvicina alle

500 parti per milione, l’energia nucleare si presenta come la forma di energia pulita più economica

oggi disponibile. Si può affermare con assoluta certezza che l’uso dell’energia da fonte nucleare è

l’unica soluzione, sui grandi numeri, se si vuole realmente arginare l’effetto serra.

Per la prima volta dalla sua nascita l’International Atomic Energy Agency ha lanciato un appello per

spingere i paesi industrializzati a costruire centrali nucleari di nuova generazione. Nel suo ultimo

rapporto l’agenzia ha dipinto un futuro energetico “sporco, costoso e incerto” se non si darà

un’accelerazione allo sviluppo di reattori nucleari.

Sul fronte dei produttori si sono formati tre poli molto agguerriti: General Electric e Hitachi, Areva e

Mitsubishi, Toshiba e Westinghouse (incorporata dall’industria giapponese); questi gruppi hanno

già una trentina di reattori in costruzione, uno dei quali in Finlandia, paese tra i più sensibili alle

problematiche ambientali.

I reattori di ultima generazione progettati negli Usa sono mini-impianti da 500 MW che puntano

sulla sicurezza passiva, ottenuta innescando un rallentamento automatico della reazione nucleare

in alcuni casi di anomalia. Questo sistema aumenta la sicurezza e diminuisce i costi di

realizzazione.

I francesi dell’Areva puntano, invece sull’European Pressurized Water Reactor (Epwr) di terza

generazione, da 1.500 MW. A fronte di costi di gestione molto bassi l’energia nucleare ha costi di

realizzazione più elevati rispetto ad una centrale alimentata da combustibile fossile; l’entità

dell’investimento iniziale rappresenta l’ostacolo più impegnativo per la ripresa del nucleare,

pertanto, la tecnologia Usa dell’Economic Simplified Boiling Water Reactor (Esbwr) potrebbe avere

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maggior successo. Va comunque sottolineato che a fronte dello scenario di un’energia sporca,

costosa e incerta la soluzione nucleare non ha rivali.

Paese % Olio/altro % Carbone % Gas % Nucleare % Rinnovabili

naturale

Giappone 12 28 23 28 9

USA 4 50 18 19 9

Francia 1 5 4 79 11

Germania 2 49 11 26 12

Spagna 8 27 27 20 18

UK 1 35 39 20 5

Italia