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L’apparente dicotomia tra energie rinnovabili e nucleare può essere superata

Fine aprile 2008. All’aeroporto di Manchester, seduto in attesa dell’imbarco per il rientro a Malpensa, raccolgo distrattamente un giornale locale, uno dei tanti free-press che da qualche anno van forte anche da noi in Italia. Un’enorme pala eolica in prima pagina, con le immancabili verdi colline di sfondo. Bucolico ed energetically correct, penserebbe la commissione svedese del premio nobel ad Al Gore. Ma il titolo è sorprendente e non lascia scampo: “Blown away”, ovvero un laconico “Soffiato via”. Leggo. Un parco eolico da 650 MWp, 181 turbine ovvero la più grande windfarm d’Europa, che doveva essere costruito in Scozia nella brughiera di Barvas, nell’isola di Lewis, è stato cancellato dal governo scozzese ufficialmente perché “pericoloso per la vita di uccelli rari e in via d’estinzione” che vivono in quell’area.

E che c’entra questo col nucleare, fantasma che, parafrasando Stephen King, a volte ritorna?

In realtà l’esempio c’entra con molte delle priorità o preoccupazioni che hanno riempito le pagine dei giornali e i dibattiti televisivi negli ultimi mesi ed anni. Dalla TAV al ponte sullo stretto, dagli inceneritori alle autostrade, financo le rinnovabili.

Potrei iniziare a trattare il tema sciorinando e discutendo alcuni numeri. Ma i dati non son mai neutri, quindi esplicito prima la posizione culturale da cui parto e che vi propongo.

In sintesi: non si accetta che la nostra azione sulla natura abbia una conseguenza (il che mostra ad un tempo la potenza ma anche la responsabilità dell’agire umano), e che tale azione sia per sua natura imperfetta. Ma che pure ci siano motivi validi (il bene comune e il suo sviluppo, ad esempio) per continuare ad agire ed assumersi ciascuno le proprie responsabilità. Come? Ingegnandosi per limitare i danni e per trarre il massimo vantaggio.

In fondo c’è il rifiuto di questa posizione, dietro l’ormai famosa sindrome NIMBY (Not In My BackYard – non nel mio giardino).

Niente da fare. Il problema è soprattutto culturale. E quindi per sua natura di impegnativa soluzione, senza scorciatoie. Si risolve solo con l’educazione, che costa tempo e fatica, e che in fondo non garantisce il risultato poiché contro la libertà delle persone (giustamente) non c’e’ santo che tenga. Uno tra gli elementi che concorrono a questo obiettivo è la chiara, corretta informazione, ovvero fedele alla realtà. Cosa che tenterò di fare con questo contributo.

Il nucleare dunque. Già, ma perché interessa? I motivi dell’elevato costo dei combustibili fossili e della sensibilità al tema dei cambiamenti climatici sono solo due dei numerosi fattori. Ma forse non i più importanti. Ne propongo altri.

1. Intensità energetica. L’energia nucleare interessa la struttura intima dell’atomo (il nucleo), la cui fissione (rottura) mediante proiettili “speciali” quali sono i neutroni (particelle senza carica elettrica) genera una quantità di energia 23 milioni di volte superiore all’energia liberata dalla combustione di una singola molecola di metano. Il cosiddetto “fattore mega”. Questo significa, ad esempio, che 5 grammi di combustibile nucleare rilasciano la stessa energia termica di oltre 300 m3 di gas o 300 kg di petrolio.

2. Uso del territorio. L’area necessaria per la realizzazione di una centrale nucleare di grande taglia, tipicamente da due a quattro reattori sullo stesso sito, è circa 70 volte meno di quella necessaria per l’installazione della stessa potenza (si badi, non la produzione della stessa energia) mediante pannelli solari.

3. Approvvigionamento. Il combustibile necessario per alimentare una centrale nucleare, può essere trasportato da un semplice autoarticolato una volta l’anno, mentre occorrono alcuni treni merci al giorno per soddisfare l’esigenza di una centrale a carbone oppure occorre stendere alcune migliaia di chilometri di tubazione per alimentare una centrale a gas metano.

Certo oggi, tra le motivazioni addotte per la ripresa di interesse per l’opzione nucleare, fanno più presa non tanto i freddi dati sopra menzionati o le valutazioni di natura geopolitica, quanto le considerazioni o le paure circa il riscaldamento globale (o il raffreddamento, il segno della variazione non è ben chiaro) del clima. Tra coloro i quali ne sono convinti e quindi spingono decisamente verso lo sviluppo di fonti energetiche no emissions quali le rinnovabili e il nucleare, a sorpresa si sono aggiunti ambientalisti storici che negli anni recenti hanno fatto “outing” pro-nucleare. Come James Lovelock, il padre della Teoria di Gaia, che con il suo articolo “Nuclear Power is the Only Green Solution”, pubblicato su The Independent il 24 maggio del 2004, diede il via alle clamorose conversioni sulla via dell’atomo, al quale si aggiunse poi Patrick Moore, co-fondatore di Greenpeace, con il suo “Going Nuclear – A Green Makes the Case” sul Washington Post il 16 aprile 2006.

Nel caso il cambiamento di clima fosse effettivamente in atto e se questo fosse dovuto alle emissioni di origine antropica, allora le considerazioni quantitative sulle emissioni di gas serra, considerando l’intero ciclo di vita di fonti ed impianti, darebbero ragione ai due ambientalisti e a chi propone la cattura e il sequestro della CO2.

L’apparente dicotomia tra energie rinnovabili e nucleare sembra quindi sorpassata. Lo sarebbe anche in termini di strategia energetica. Infatti, il nucleare serve essenzialmente alla produzione di energia elettrica, per carichi intensivi e concentrati (ad es. le industrie energy intensive) e per soddisfare il carico di base. Le rinnovabili invece sono impiegabili per consumi termici ed elettrici, per utilizzi diffusi e meno intensivi (si pensi ai piccoli carichi elettrici e termici negli edifici), con caratteristiche potenzialmente idonee per il carico di picco.

Anche la struttura dei costi sembra accomunare le due opzioni. Semplificando, si può dire che il combustibile costi nulla o quasi nulla e che il vero impegno sia con l’alto costo capitale: concentrato in un impianto complesso per il nucleare, distribuito in una miriade di impianti più semplici per ottenere la stessa energia, per le rinnovabili. E in quest’ultimo caso gioca un ruolo determinante il fattore di carico, ovvero la percentuale di ore nell’anno durante le quali l’impianto produce energia elettrica alla massima potenza: di norma ben inferiore al 50% per le rinnovabili, attorno al 90-95% per il nucleare.

Questo porta per ora ad una significativa differenza tra il nucleare e le altre fonti, in termini di costi per energia elettrica prodotta. Uno studio condotto nel 2005 dall’IEA (International Energy Agency) e dalla NEA (Nuclear Energy Agency), riporta l’intervallo dei costi di produzione previsti (levelised costs), ponendo il nucleare tra i 31 e i 53 US$/MWh, il gas tra i 43 e i 59 US$/MWh e il carbone tra 28 e 59 US$/MWh, considerando un 10% di tasso di sconto per il denaro. Le fonti rinnovabili sono ancora valutate come non competitive, in un mercato non pesantemente sussidiato, con costi di investimento per kWe installato doppi o tripli rispetto al nucleare. Tale calcolo è stato eseguito dai finlandesi allorché hanno deciso di realizzare la loro quinta centrale nucleare, previa comparazione di costi con alternative basate su fonti fossili e rinnovabili.

E’ però indubbio che, nonostante gli aspetti sostanzialmente positivi sin qui riportati, tra i punti a sfavore dell’opzione nucleare ve ne siano due di notevole impatto, anche emotivo.

La sicurezza. In realtà il nucleare di oggi si dimostra già decisamente sicuro. Si è giunti ad un equivalente di oltre 24.000 reattori-anno di esperienza operativa, gli unici incidenti rilevanti sono stati quello di Three Mile Island (1979), che non ha causato vittime e danni all’ambiente, e quello di Chernobyl (1986), doloso e catastrofico, ma irripetibile nel resto del mondo per la presenza, in tutti i reattori, di un sistema di sicurezza fondamentale quale il contenitore esterno. Se poi si considerano parametri tecnico-scientifici per la misura del rischio reale, si osserva che spesso la frequenza attesa di un evento severo e simile a quello accaduto a Three Mile Island è di 1 su 100mila o su 1milione di anni, ovvero l’ordine di grandezza di un evento quale la caduta di un grande meteorite sulla terra, come accadde milioni di anni fa allorché scomparvero i dinosauri.

Ma l’alto livello di sicurezza raggiunto nel nucleare non è solo questione di tecnologia e di sistemi, è soprattutto l’effetto di una cultura della progettazione, della gestione e del controllo che mette la salvaguardia della salute degli operatori, della popolazione e dell’ambiente prima di ogni altra cosa. Nessuna o pochissime attività tecnologiche umane vengono “vivisezionate” per anni come il nucleare prima di ricevere l’approvazione e il via libera da parte delle autorità di controllo e sicurezza: dalla fase di progettazione (almeno 3 anni), alla scelta del sito (almeno 2 anni) sino alla fase di costruzione ed esercizio dell’impianto (altri 2 anni).

Il grado di sicurezza raggiunto è indirettamente testimoniato dall’aumento dei valori degli indicatori di performance dei reattori: una migliore capacità di gestione è compatibile solo con un elevato tasso di sicurezza, altrimenti il reattore viene arrestato. Nel 2006, la media mondiale di arresti forzati dei reattori è stata di 0.5 eventi/anno, con una riduzione di oltre il 70% rispetto al 1990. La mancata produzione di energia dovuta a interruzioni non pianificate è stata ridotta del 54% tra il 1990 e il 2006. Nello stesso periodo, la dose di radiazione assorbita dal personale delle centrali, già ben sotto i limiti di sicurezza, si è addirittura ridotta ad un terzo.

I reattori di nuova generazione, poi, non potranno che migliorare ulteriormente queste caratteristiche. Con l’utilizzo di sistemi di sicurezza passivi basati su leggi naturali, che non necessitano l’intervento umano o alimentazioni di energia dedicata, o seguendo la strategia Safety-by-Design, volta ad eliminare alcuni pericoli e potenziali incidenti sin dalla fase di progettazione.

E riducendo anche i rischi di proliferazione nucleare, come proposto dall’iniziativa GNEP (Global Nuclear Energy Partnership), lanciata dal Dipartimento dell’Energia (DoE) Usa e alla quale l’Italia partecipa, attraverso l’adesione siglata alla fine del 2007 dal ministro Bersani. GNEP prevede di offrire tecnologia nucleare e combustibile “in leasing” ai paesi che intendono entrare nel nucleare, garantendo il recupero del combustibile esaurito e il bruciamento delle scorie nucleari, riducendone radiotossicità e tempo di vita, in apposti reattori da sviluppare e da realizzare in paesi “stabili” quali ad esempio Usa e Francia. Sempre mantenendo un forte controllo internazionale.

Le scorie. Questo è certamente uno dei temi più sensibili, sul quale si addensano le accuse e spesso le scuse per dire no al nucleare. Occorre però una considerazione preliminare. Forse è giunto il tempo di cessare la posizione da “primi della classe”. E’ ragionevole pensare che da noi si scoprano sempre i problemi prima degli altri, o ancor peggio a differenza degli altri? Lo è stato sulla sicurezza, nel dopo Chernobyl, e abbiamo chiuso le centrali nucleari che avevamo. Ora, senza entrare nel merito, chiediamoci semplicemente: i paesi che già hanno il nucleare (ovvero tutti i paesi più industrializzati più una buona fetta delle economie emergenti), sono improvvidi o addirittura criminali, poiché metterebbero in pericolo la vita e la salute dei propri cittadini, per generazioni? Siamo noi ancora una volta i più intelligenti?

Forse così non è. In realtà, i rifiuti nucleari sono un problema contenuto in termini di volumi e masse, da sempre affrontato con grande attenzione e con grandi margini di sicurezza, dando sfoggio di tecnologia. Qualche numero è utile per collocare il problema nella sua reale dimensione. Un francese, che consuma energia elettrica praticamente solo da fonte nucleare, produce ogni anno 3000 kg di rifiuti di ogni tipo, che comprendono 100 kg di rifiuti tossico-nocivi (chimici, metalli pesanti non degradabili, etc.) i quali includono 1 kg di rifiuti nucleari, dei quali solo 0.05 kg sono i rifiuti radioattivi pericolosi a lunga vita (oltre 30 anni). In definitiva, un francese nell’intera sua vita, 70 anni almeno, produce una quantità di rifiuti nucleari pericolosi la cui quantità starebbe in una sfera di vetro sul palmo di una mano.

Se consideriamo poi il funzionamento di una centrale nucleare da 1000 MWe, questa produce ogni anno circa 90m3 di rifiuti radioattivi a bassa attività, 7m3 di rifiuti radioattivi a radioattività intermedia e 3m3 di rifiuti radioattivi pericolosi ad alta attività, peraltro non ancora trattati e “concentrati” nelle matrici vetrose.

Pensare che non si possano realizzare depositi adeguati per trattare e confinare tali rifiuti in sicurezza, pare francamente improbabile. Si tenga anche conto, in definitiva, che la piramide di Cheope, tecnologicamente meno sofisticata di un deposito nucleare, è pur sempre in piedi da almeno 4500 anni.

Si obietterà però che i rifiuti nucleari permangono per migliaia di anni. Per ora è ancora così, probabilmente non lo sarà in futuro con lo sviluppo dei reattori di IV Generazione che potranno essere impiegati anche per il bruciamento delle scorie.

In conclusione, non si intendono certo sminuire la criticità, la delicatezza, la complessità della questione nucleare.

Ma la realtà urge che si prenda posizione su alcuni problemi “tecnici”, dai rifiuti convenzionali alle infrastrutture per i trasporti all’energia. Sul nucleare, si prenda una decisione politica, si coinvolgano anche i corpi intermedi, le associazioni, gli industriali. Non ci si nasconda però dietro presunti problemi tecnologici insormontabili.

Per convincersi, spesso più delle parole possono i fatti. Visitare il sito di Olkiluoto, dove i finlandesi stanno completando la loro quinta centrale, la terza sul sito, può essere decisivo. Non solo per vedere all’opera contemporaneamente oltre 3000 lavoratori e per assistere ad una realizzazione che coinvolge 1900 subcontractors, ma anche per visitare nella stessa area, un sito sotterraneo per lo stoccaggio dei rifiuti a bassa e media attività, un sito temporaneo (ovvero fino al 2120) per il confinamento degli elementi di combustibile esauriti (e quindi i rifiuti ad alta attività) e non molto distante il sito di Onkalo, deputato ad accogliere in maniera definitiva, per migliaia di anni, il combustibile esausto in una conformazione rocciosa a 500m di profondità strutturata in oltre 5km di cunicoli.

Nota conclusiva. Al termine della stesura di questo articolo, incontro a Roma un collega della London School of Economics, professore di economia politica e politiche ambientali, il quale mi confessa che i veri motivi per la cancellazione delle pale eoliche in Scozia sono in parte di natura militare-strategica (pare che il set di pale disposto sulla costa nell’isola di Lewis potesse fungere da schermo per i radar, in caso di attacco aereo dal mare) e in parte di natura economica. In effetti per loro natura le rinnovabili sono “aleatorie” e quindi necessitano di una potenza rotante di riserva, di norma pari a un terzo della taglia dell’impianto, pronta ad entrare in funzione nel caso di “buchi” di potenza. E questo in Inghilterra verrebbe predisposto con centrali a carbone, che opererebbero normalmente a carico ridotto, con rendimenti peggiori. Un aggravio di costo, dunque, e neppure efficiente.

Prof. Marco E. Ricotti
Vice Direttore e Docente al Dipartimento di Energia delPolitecnico di Milano -