-Confusione tra nucleare e fotovoltaico

Origine

C’è una gran confusione tra nucleare e fotovoltaico, ognuno può dire quello che vuole, tanto nessuno ci capisce niente. Vorrei di seguito riassumere alcuni calcoli fatti con i miei studenti prima del terremoto in Giappone. Uno dei motivi di confusione è sicuramente il fatto che la proposta di fare nuove centrali nucleari sembra scaturire più da un mal di pancia occasionale che da una vera pianificazione energetica. Vi hanno mai detto quanta energia elettrica consumiamo ogni anno, quanto incrementa annualmente e quanto di questo aumento può essere compensato da una centrale nucleare o dal fotovoltaico? Avete mai capito quanto costa realmente il nucleare e quanto il fotovoltaico?


Analizziamo il problema per punti.
Aumentando l’energia ottenuta dal Sole si diminuiscono i conflitti. Sia l’uranio che il petrolio sono concentrati in alcune zone del pianeta e molte guerre si fanno proprio per accaparrarsi queste fonti. Il sole è invece presente ovunque e in quantità più che sufficienti. Il fotovoltaico favorisce gli interessi di molti, il nucleare quelli di pochi. Sono veramente tante le piccole imprese che si occupano del fotovoltaico, veramente poche quelle che potrebbero costruire e gestire centrali nucleari.
La moratoria. Il governo italiano ha fatto slittare di un anno la decisione sul nucleare, per lasciarsi la possibilità di riemergere dopo, quando le acque si saranno calmate. Meno se ne parla e più è probabile che molti non vadano a votare, causando la nullità del referendum per mancanza del quorum, anche se oltre il 65% degli italiani è contro il nucleare

-Qualche dato sulla potenza e sull’energia fornita dalle centrali nucleari.
La centrale nucleare slovena ha una potenza di 660 MW (M = un milione) e nel 2009 ha prodotto 5.459 GWh (G = un miliardo). La nostra centrale dismessa di Caorso aveva un potenza di 860 MW. Le quattro grandi centrali nucleari previste in Italia dovrebbero avere una potenza di 1.600 MW. Facendo i confronti anche con alcune centrali francesi, si può stimare che una centrale nucleare da 1.000 MW di potenza, renda ogni anno circa 8.000 GWh di energia elettrica.
-I consumi di energia elettrica in Italia.
Nel 2009 abbiamo consumato circa 330.000 GWh di energia elettrica con un incremento medio annuale di quasi il 2% negli ultimi vent’anni. Il 2% equivale a 6.600 GWh che è l’energia fornita in un anno da una centrale nucleare di media potenza. Se volessimo soddisfare tutto il fabbisogno italiano di energia elettrica con centrali nucleari di potenza medio-alta, dovremmo costruirne una quarantina. Ma il dato sorprendente è che ogni anno dovremmo costruire una centrale nucleare solo per compensare l’aumento dei consumi di quell’anno!
Quattro centrali nucleari a costo zero. Nessuno vuole tornare ai tempi delle caverne, ma non è necessario nemmeno andare tutti sulla Luna. Se, invece di incrementare i consumi energetici del 2% all’anno, si limitasse l’incremento all’1% (attenzione: non diminuire i consumi, ma incrementarli di meno), da qui al 2020 avremmo risparmiato tanta energia quanta quella fornita da quattro centrali nucleari. Utopia? Non credo, con una intelligente pianificazione energetica sarebbe possibile farlo senza ripercussioni sull’economia ed è comunque una strada che prima o dopo dovremmo percorrere.

-Quanta energia può dare il fotovoltaico?
Un impianto domestico da 1 kWp di potenza (potenza di picco, cioè la potenza con il sole al massimo) fornice in un anno circa 1.000 KWh di energia elettrica (teniamo conto che il fotovoltaico funziona solo con la luce del Sole, mentre le centrali termiche possono funzionare 24h al giorno). Quindi gli 8.000 MWp di fotovoltaico che saranno installati entro il 2011 forniranno circa 8.000 GWh di energia elettrica, la stessa energia fornita da una centrale nucleare di 1.000 MW di potenza.
Considerazione. Se in 3 anni abbiamo installato in fotovoltaico l’equivalente di una centrale nucleare, perché non continuare su questa strada visto che nel 2020 avremmo l’equivalente di quattro centrali nucleari? C’è già una richiesta da parte degli utenti per altri 25.000 MW, ma il governo aveva bloccato gli incentivi oltre gli 8.000 MW perché sarebbero costati troppo. E pensare che la Germania, con meno sole di noi, ne ha già installati per 52.000 MW.

-Costi del fotovoltaico.
Un impianto domestico attualmente costa circa 4.000 euro al kWp.Se moltiplichiamo per gli 8.000 MWp (8.000.000 kWp) installati entro il 2011, otteniamo 32 miliardi di euro. Quindi per ottenere con il fotovoltaico l’energia equivalente ad una centrale nucleare di media potenza (1.000 MW), dovremmo spendere circa 32 miliardi di euro. Se poi prendiamo in considerazione questi 8.000 più i 25.000 richiesti per i prossimi anni, il conto diventerebbe 132 miliardi di euro, molto vicino ai 140 miliardi calcolati dal ministro Romani e considerati dallo stesso una spesa folle se paragonati al costo del nucleare.
Costo di costruzione del una centrale nucleare. I costi non sono mai stati chiari. Nominalmente costruire una centrale nucleare costa circa 3000 euro al KW, quindi una centrale da 1.000 MW costerebbe 3 miliardi di euro. Circa 10 volte di meno di un impianto fotovoltaico che può fornire la stessa energia. Ma questi sono solo i costi di costruzione, poi c’è il costo dell’estrazione e della lavorazione dell’uranio, della gestione della centrale, dello smaltimento dei rifiuti e dello smantellamento della centrale una volta che ha finito il suo ciclo di vita.

Immagine composta earthlights

-Costo totale di una centrale nucleare.
Secondo Mario Bellocci (ex consulente ENI al ministero) autore del libro “Italia al lume di candela” edito dall’Asino d’Oro, il costo totale, fino ad ora, delle quattro centrali nucleari italiane è stato di 100 miliardi di euro, cioè 25 miliardi di euro ognuna (cifra confermata da altri studi su centrali all’estero). E in questa cifra non è compreso il costo per lo smantellamento della centrale e per lo stoccaggio definitivo dei rifiuti radioattivi. E’ abbastanza probabile che tenendo conto anche di questi costi si possano tranquillamente superare i 140 miliardi di euro. Una cifra simile a quella che servirebbe per fornire la stessa energia con il fotovoltaico. Teniamo conto anche del fatto che, mentre il fotovoltaico ci costa solo in bolletta, molto probabilmente il nucleare ci costerebbe sia in bolletta che come incremento del debito pubblico.
Tempi di smantellamento di una centrale nucleare. “Lo smantellamento di una centralerichiede tempi estremamente lunghi e diverse volte superiori al tempo di costruzione e di funzionamento. Ad esempio l’Autorità inglese per il decommissioning ritiene che per il reattore di Calder Hall a Sellafield in Gran Bretagna, chiuso nel 2003, i lavori potranno terminare all’incirca nel 2115, cioè circa 160 anni dall’inaugurazione, avvenuta negli anni cinquanta. Naturalmente deve anche essere trovato un sito atto ad accogliere le scorie ed i materiali provenienti dallo smantellamento.” (tratta da “Centrale Elettronucleare” in Wikipedia, di cui consiglio la lettura) Altre motivazioni per votare SI al referendum sul nucleare. Oltre alle motivazioni precedenti bisognerebbe votare SI (ricordo che votando SI viene abrogata la norma che reintroduce il nucleare) per i rischi ambientali insiti nel nucleare, per l’incapacità di gestire le scorie (in Italia la gestione delle scorie della centrale nucleare di Caorso è stata affidata a società coinvolte con la ‘ndrangheta ed è probabile che molti fusti siano finiti o finiranno in fondo al mare), per i risvolti militari dell’energia nucleare e per la mancanza di trasparenza con cui vengono gestite le emergenze.

-Ma il fotovoltaico non basta.
Alla voce “Produzione di energia elettrica in Italia” di Wikipedia si può vedere che il fotovoltaico nel 2009 contribuiva alla produzione di energia elettrica solo per lo 0,2%. Alla fine del 2011 arriverà probabilmente al 2% e, puntando molto in alto, si potrebbe arrivare al 10% nel prossimo decennio. Quindi non basta dire: meglio il fotovoltaico del nucleare. Bisogna fare altro.
Quanta energia consumiamo a testa ogni giorno. Se guardiamo la nostra bolletta elettricavediamo che ogni persona della casa consuma mediamente circa 2 kWh al giorno. Se dividiamo invece i 330.000 GWh consumati in Italia nel 2009 per i 60 milioni di italiani e per i 365 giorni dell’anno, vediamo che il consumo che compete quotidianamente ad ogni italiano è di 15 kWh circa. La differenza tra 2 e 15 kWh è tutta l’energia che serve all’illuminazione pubblica e alle industrie per produrre tutte le cose che noi compriamo e consumiamo quotidianamente, anche il cibo. Anche se tutte le famiglie italiane installassero il fotovoltaico, compenserebbero solo i 2 kWh consumati in casa, rimarrebbero da produrre gli altri 13.
Differenziare le fonti energetiche. Le quattro centrali nucleari che si vogliono costruire in Italia servirebbero per produrre quel 10%-15% di energia elettrica in modo diverso. Se rinunciamo al nucleare dobbiamo trovare un altro modo per produrre quell’energia e la cosa più probabile è che vengano costruite delle centrali termoelettriche che inquinano e usano fonti di energia sempre più scarse: il petrolio e il gas. L’idroelettrico è già al massimo, mentre si può ancora lavorare sull’eolico. E’ sbagliato comunque pensare al fotovoltaico come alternativa al nucleare: l’installazione del fotovoltaico deve correre al massimo indipendentemente da qualsiasi altra cosa.

-Quanta CO2 emette il nucleare.
Le emissioni di gas serra sono dovute prevalentemente alla fase di produzione del combustibile nucleare che coinvolge l’estrazione e l’arricchimento dell’uranio e alla costruzione della centrale. Per il primo basterebbe arricchire l’uranio all’estero, così noi risultiamo “puliti”. Chi è favorevole al nucleare stima una emissione in grammi di CO2 per kWh prodotti che va da 6 a 26, mentre chi è contrario da 84 a 122 g per kWh. Per confronto: eolico da 6 a 46; fotovoltaico da 53 a 280; idroelettrico da 4 a 236; termico a gas da 439 a 680, carbone da 860 a 1200. Tutti questi valori tengono conto anche dell’emissione in fase di costruzione (fonte: “Centrale Elettronucleare” Wikipedia).
Cosa possiamo fare noi. Il primo passo è sicuramente quello di renderci conto di questi problemi nella loro globalità ed andare a votare al referendum. Nel quotidiano si può agire concretamente monitorando i consumi della nostra famiglia, cercando di capire dal contatore e dalle bollette quanta energia consumiamo e dove finisce. Bisognerebbe poi chiedere a gran voce una chiara pianificazione energetica per i prossimi 30/40 anni, che contempli il contenimento degli aumenti annuali di consumo. Se i consumi di energia elettrica continuano ad aumentare in modo incontrollato, la corsa alle rinnovabili è inutile in partenza.
Ruggero Da Ros

Fotovoltaico di Notte: la rivoluzione energetica è già qui?

E’ in arrivo la rivoluzione energetica del fotovoltaico? Parrebbe proprio di si, è stato inventato infatti un pannello solare che funziona anche senza il sole. E’ stato prodotto Idaho National Laboratory da Steven Novack e produce energia grazie alla banda ad infrarossi emessa dal sole che raggiunge la Terra. Essa viene assorbita dal terreno che di notte la restituisce generando calore. Questo fenomeno permette di mantenere la banda ad infrarossi sul suolo in quanto, una volta liberata dal terreno, sale verso l’atmosfera, ma le nuvole ne respingono una parte, re-inviandola a terra.
Realizzando un sistema di microantenne della lunghezza d’onda degli infrarossi (700 nanometri) ci sarebbe la concreta possibilità di raccogliere almeno l’80% dei fotoni restituiti dal terreno. Un sistema che potrebbe aumentare in modo molto significativo le performance energetiche dei migliori pannelli fotovoltaici attualmente in circolazione, aumentando la loro efficienza del 46%.
Si stima che circa 2 miliardi di persone nel mondo non abbiano accesso all’energia elettrica, quasi tutte si trovano in Paesi del Terzo mondo. Le fonti rinnovabili, e in particolare il fotovoltaico, potrebbero soddisfare il loro fabbisogno energetico e, grazie a ricerche come quelle di Novack questo scenario potrebbe essere ancora più vicino.

Cento anni per staccare l’atomo
di Paolo Migliavacca

Probabilmente è il capitolo meno noto dell’intera filiera nucleare. Anche perchè in gran parte è ancora tutto da scrivere. Ma non per questo è il meno importante. Parliamo dello smantellamento delle centrali atomiche: quasi fosse un organismo vivente, anche una centrale nucleare ha una sua esistenza e, quindi, una sua durata. Al termine della quale occorre procedere alle sue…esequie: smontare l’impianto e, se possibile, riportare il sito alla situazione originaria. O, quanto meno, mettere in sicurezza la struttura esistente. Operazione tutt’altro che facile, poichè si tratta di parti in genere radioattive, alcune delle quali anche fortemente. E perciò realizzabile con difficoltà e costi molto elevati.
Il problema, fino alla fine del secolo scorso, era sottovalutato anche perchè il parco delle centrali mondiali era ancora abbastanza recente. Oggi, però, poichè molte di esse (realizzate negli anni 60-70 del secolo scorso e appartenenti alla seconda generazione, la cui durata in servizio era prevista in 30-40 anni) si avvicinano alla fine del loro ciclo operativo, o addirittura sono già state fermate perchè di gestione anti-economica o pericolosa, la questione ha assunto una drammatica attualità. Anche per le enormi risorse finanziarie che richiede.
Perchè smantellare una centrale, si è ormai compreso bene, costa un’enormità di denaro. E si tratta di un’enormità crescente. Prendiamo il caso britannico (anche perchè Londra fu pioniera a livello mondiale nella creazione del nucleare civile). La locale Nuclear decomissioning Authority – istituita nel 2005 per provvedere a eliminare 39 reattori, 5 impianti di riprocessamento del combustibile e alcuni siti di ricerca ormai abbandonati – stimava un costo di 55,8 miliardi di sterline (pari a oltre 81 miliardi di euro dell’epoca), di cui 45,8 solo per il grande impianto di trattamento di Sellafiled (dov’è attivo un progetto-pilota che prevede l’utilizzo di un robot a controllo remoto per tagliare le lamiere più radioattive del reattore). Una massa colossale di denaro, di cui peraltro la Gran Bretagna, in profonda crisi finanziaria e costretta a comprimere fortemente ogni voce del proprio bilancio, oggi non dispone neanche in piccola parte.

Ma anche altrove non va meglio. “Trattare” i 25 reattori fermati negli Usa costerebbe, secondo la locale Nuclear regulatory Commission, tra 280 e 612 milioni di dollari per impianto. Grazie a un sovrapprezzo di 1-2 centesimi per kilowattora prodotto, risultano già accantonati 23,7 miliardi, con una stima di altri 11,6 miliardi da reperire per coprire l’intero parco di 104 centrali attualmente in attività. È chiaro, però, come ogni impianto faccia storia a sè. Il tristemente noto reattore 2 di Three Mile Island (in cui nel 1979 si verificò la parziale fusione del nocciolo) richiederebbe 805 milioni per essere smantellato. In altri impianti si va da 270 a 430 dollari per kw/h installato (Pickering, in Canada) a 200-500 (Rancho Seco, Usa), con proiezioni simili (tra 300 e 550 dollari per kw/h) per Grundemmingen, in Germania.

Tra impianti commerciali o per ricerca, nel mondo vi sono ormai ben 124 reattori fermi, in attesa di smantellamento. A essi va aggiunto un altro centinaio la cui vita operativa finirà verso la metà del decennio o verrà prolungata di qualche anno mediante interventi straordinari (e costosi), come in quattro centrali belghe. E senza toccare il delicatissimo tasto della dismissione dei reattori marini militari, di cui la Russia “vanta” ben 450 esemplari abbandonati presso le sue basi di Murmansk e Vladivostock.
Il fattore tempo non gioca dunque a favore. Anche perchè queste strane “cattedrali nel deserto”, pur private delle parti più delicate e pericolose (nocciolo e barre del combustibile, altamente radioattivi), deperiscono rapidamente. E la chiusura per una media di 22 anni dei 13 reattori francesi, per 14 dei 26 britannici e addirittura per 30 anni dei 25 statunitensi non appare certo tranquillizzante.

Come intervenire? Secondo i protocolli definiti dall’Iaea (Agenzia internazionale per l’energia atomica), vi sono tre tipologie d’intervento in materia. La prima, definita “tombatura”, prevede la chiusura dell’impianto con una struttura (in genere cemento armato) che sigilla all’interno vasche di schermatura, barre di combustibile esaurito, fluidi, pompe, tubature, cioè tutto quanto presenta livelli medi di radioattività. È un intervento che si adotta in luoghi poco abitati, spesso quando una centrale è dotata di numerosi reattori e quando comunque questa sorta di “confezionamento” deve limitare perdite di radioattività (il caso più noto è quello di Chernobyl e del suo famigerato reattore 1, sigillato da un “sarcofago”).
Il secondo tipo d’intervento consiste nella parziale bonifica dell’impianto, con l’asportazione delle parti citate. Il terzo comporta la restituzione del sito allo stato precedente la costruzione, cioè totalmente bonificato (“green field”, secondo la terminologia anglosassone).
Il numero d’impianti totalmente smantellati è tuttora assai esiguo e riguarda soprattutto i piccoli reattori di ricerca. La ragione è facilmente comprensibile: un recente studio dell’università americana dell’Ohio ritiene che occorrano almeno 50 anni di “fermo impianto” per ridurre il livello generale di radioattività residua del sito, cui seguono 60 anni di smantellamento effettivo. Totale (impressionante): 110 anni. Ma nei casi più complicati, sostiene il National audit Office britannico, si può salire addirittura a 330 anni.

SEGUE

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