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Le centrali nucleari. L'energia che scaturisce dal bombardamento dell'uranio con neutroni. Il processo di 'fissione/fusione nucleare'. Il problema della radioattivitą e delle scorie.

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Il Futuro č Nucleare - Agostino Mathis -

La FUSIONE NUCLEARE

Condivido in pieno i dubbi sulla FUSIONE NUCLEARE, del resto anch’io ho affermato: “Per quanto riguarda l’energia prodotta dalla fusione di atomi leggeri, come Deuterio e Trizio, non è possibile fare previsioni, non essendo ancora stato realizzato un prototipo di reattore funzionante con continuità e con BILANCIO ENERGETICO positivo”. Se possibile, in questi ultimi mesi la prospettiva è ancora peggiorata, dopo le difficoltà tecnologiche e le nuove stime del costo dell’esperimento ITER, in costruzione a Cadarache, in Francia, che costringeranno a ridurne le ambizioni e ad allungarne i tempi di realizzazione: appare quindi confermato che almeno per questo secolo non si può fare assegnamento su un utilizzo industriale di questa fonte di energia.

Emissioni di gas-serra nel “ciclo di vita”

Un ampio ventaglio di studi sulle emissioni del “ciclo di vita” per la tecnologia nucleare porta ad un valore medio (66 g CO2e/kWh) che risulta un ordine di grandezza inferiore alle emissioni delle tecnologie che usano fonti fossili. Il risultato dell’analisi dipende molto dalla tipologia dei reattori e dall’origine dell’energia usata per sostenere il ciclo. Ad esempio, i reattori CANDU, ad URANIO naturale ed in grado di bruciare in buona misura il plutonio autoprodotto, si limitano ad emettere 15 g CO2e/kWh. Verso la fine di questo secolo, poi, vi potrà essere nel mondo un parco reattori ben bilanciato tra l’attuale III generazione e una IV generazione autofertilizzante (a neutroni veloci per trasformare l’Uranio 238 in Plutonio, ed anche a neutroni termici per trasformare il Torio, tre volte più abbondante dell’Uranio, nel fissile URANIO 233). Un simile parco reattori moltiplicherà anche per 100 volte l’energia ottenibile da una data quantità di materia prima, riducendo così ancora drasticamente le emissioni relative all’estrazione dei minerali ed all’arricchimento dell’Uranio. 

Dimensioni e impatto delle centrali

E’ una constatazione che le tecnologie energetiche nel corso degli ultimi trecento anni dell'era industriale si sono evolute seguendo: 1) una crescente "densità di potenza" nei generatori (e quindi sempre minori spazi occupati a pari energia prodotta); 2) la "legge di scala" (per cui, ad es., un impianto di taglia quattro volte più grande costa soltanto il doppio, e quindi il costo del kWh, per la parte relativa all'investimento, si dimezza). Le grandi infrastrutture energetiche dei prossimi decenni dovranno servire un mondo caratterizzato da vaste aree intensivamente urbanizzate (si pensi alle storiche conurbazioni dell’Europa, del Giappone e dell’America del Nord, ed alle nuove di Cina, India, Sud-Est asiatico, America Latina, ecc.), e quindi non potranno che essere sostenute da poli energetici di alta potenza e di ingombro il più contenuto possibile.
Concordo col Signor Sabin che grandi centrali possono comportare problemi di INQUINAMENTO e di trasporto del combustibile, e ciò può essere vero per le centrali a carbone, ma certamente non è vero per le centrali nucleari, che sono rifornite con poche tonnellate di elementi di combustibile all’anno e non provocano emissioni (è noto che si misura più radioattività intorno alle centrali a carbone, a causa degli elementi radioattivi naturalmente presenti nelle ceneri e nel polverino che esce dalle ciminiere!). Le nuove centrali nucleari, poi, progettate in modo da non richiedere piani di evacuazione in caso di incidente, possono essere costruite non distanti dai grandi bacini di utenza, mentre invece i bacini di produzione eolica e solare sono quasi sempre molto lontani dalle grandi utenze e richiedono onerosi investimenti nelle reti elettriche di collegamento.
Riguardo alla microgenerazione locale, che sembra auspicata dal Signor Sabin, sarebbe possibile in regioni a case sparse, ma non certo nelle grandi conurbazioni del futuro. A parte il FOTOVOLTAICO, che non è autosufficiente, si tratterebbe, penso, di produrre calore ed elettricità a partire presumibilmente dal GAS NATURALE; ciò potrebbe permettere lo sfruttamento del calore a bassa temperatura che quasi sempre va perduto nella generazione centralizzata in grandi impianti; tale tipo di microgenerazione tuttavia ha un rendimento elettrico molto più basso dei grandi generatori, ed emette gas-serra, rendendo anche praticamente impossibile il loro eventuale sequestro. In ogni caso, la piccola centrale di COGENERAZIONE calore-elettricità dovrebbe essere gestita secondo tutte le norme di sicurezza ed in linea con le direttive del Gestore della Rete di DISTRIBUZIONE elettrica, tenendo presente che il suo regolare funzionamento sarebbe comunque essenziale per il riscaldamento e l’ILLUMINAZIONE della casa o della piccola azienda: chi dovrebbe prendersi questo incarico e questa responsabilità? l’UTENTE stesso o specialisti di imprese di servizio? ed a quali costi? Inoltre, i bilanci energetici ed economici, che sembrerebbero stare alla base di simili proposte, dovrebbero correttamente tener conto anche del consumo di energia e materie prime pregiate necessario per la fabbricazione di milioni di tali centraline, che peraltro poi ben raramente nel corso delle loro vita utile funzionerebbero in condizioni ottimali.

I casi della Cina e dell’Italia

L’industrializzazione della Cina (e, a seguire, dell’India) viene da molti ritenuta il più importante evento della storia moderna dell’Umanità, dopo il Rinascimento italiano e la Rivoluzione Industriale inglese. Nel 2008 la Cina ha posto in rete nuove centrali elettriche per una potenza di oltre 90.000 MWe, cioè 90 gigawatt elettrici (GWe) (pari a tutte le centrali costruite dall’Italia in un secolo!), raggiungendo una potenza installata di 800 GWe. Al 2020 la Cina intende arrivare ad una potenza installata di almeno 1500 GWe (cioè circa 1 GWe per milione di abitanti, che è poi un livello ancora inferiore a quello attuale dell’Italia). La quasi totalità delle centrali cinesi attualmente in funzione e costruzione è a carbone: proseguendo su questa strada sarebbe compromesso qualsiasi accordo globale sul clima, e sarebbe ulteriormente peggiorato l’INQUINAMENTO atmosferico di tutto il Sud-Est asiatico. Finalmente preoccupata di questi fatti, e disponendo di enormi RISERVE di capitali nonostante l’attuale crisi economica mondiale, la Cina ha deciso recentemente un rilevante potenziamento del suo programma di costruzione di centrali nucleari, passando da 40, poi 60, fino a oltre 70 GWe operativi nel 2020 (circa 50 reattori da 1500 MWe). Ciò è reso possibile dall’entrata in servizio in Cina di nuovi stabilimenti per la costruzione in serie dei principali componenti d’impianto. In parallelo, nelle regioni desertiche del Nord-Est si prevede di installare generatori eolici per una potenza nominale di 100 GWe, ma essi, tenuto conto del ridotto fattore di carico, potranno fornire un’energia corrispondente soltanto a 15-20 GWe continuativi (come una dozzina di centrali nucleari).  
Il Signor Sabin afferma che l’Italia non deve seguire l’esempio della Cina: ma che deve fare allora l’Italia? E’ da tener presente che l’Italia ormai rappresenta meno dell’1% della popolazione mondiale, ed anche il suo reddito sta scendendo a quel livello. Quindi, ciò che l’Italia farà, o non farà, per l’energia nei prossimi decenni sarà praticamente irrilevante per il futuro del Pianeta, mentre avrà conseguenze profonde e irreversibili sull’autonomia politico-economica e sul tenore di vita degli abitanti di questa Penisola. Attualmente, su 340 terawattora (TWh) di energia elettrica consumati in Italia all’anno, circa 50 sono da RINNOVABILI, in gran parte energia idroelettrica. I circa 4000 MWe nominali dell’eolico ne forniscono 6 TWh/anno, cioè neanche il 2%. I 400 MWe nominali di FOTOVOLTAICO, pur estremamente onerosi, producono circa mezzo TWh/anno, contributo trascurabile al BILANCIO ENERGETICO italiano.
Il POTENZIALE eolico italiano al 2020 viene stimato, dalla stessa Associazione interessata, dell’ordine dei 16.000 MWe nominali, con una produzione di 27 TWh/anno, cioè il 7% dell’attuale fabbisogno (ma ottenibile a prezzo della costruzione di altre 10.000 torri eoliche, alte anche oltre 100 m, concentrate nelle Regioni ventose, cioè al Centro-Sud dell’Italia). Supponendo che al 2020 il fabbisogno elettrico dell’Italia raggiunga i 400 TWh/anno, resterebbero comunque oltre 300 TWh/anno da produrre con fonti fossili o nucleari. Senza un tempestivo e rilevante impegno nel nucleare, quindi, l’Italia resterebbe fortemente dipendente dall’importazione di GAS NATURALE e carbone, e dovrebbe accollarsi l’esborso di sempre più onerosi diritti di emissione e/o penali conseguenti ai futuri trattati sul clima.