Il ruolo dell’energia nucleare riguardo al cambiamento climatico

Di Pierpaolo Piras

Roma. Ferve in tutto il mondo il dibattito sul ruolo dell’energia nucleare nella riduzione delle enormi emissioni di anidride carbonica (CO2).

Per questo, nelle assise anche internazionali, si discute dell’energia nucleare come di una scelta obbligata (anche se ancora imperfetta), da adottare quam primum.

Al momento attuale, non esiste un pensiero unico capace di affrontare positivamente il cambiamento climatico globale e nessuno dei capi di Stato sta sostenendo che l’energia nucleare sia l’unica soluzione.

Tuttavia, dall’esame delle singole posizioni, specie tra i Paesi più industrializzati, emerge che la maggior parte degli studi sulla decarbonizzazione (processo di produzione di energia senza l’utilizzo del carbone) energetica vede l’energia nucleare solamente come un complemento delle energie rinnovabili e di altre fonti a zero emissioni di CO2.

Modificazioni climatiche probabilmente provocate dall’attuale “modello energetico”

Infatti, è nota la sua formidabile capacità di produrre un’elevata quantità di energia in maniera costante per 365 giorni all’anno.

E’ stato calcolato che entro la metà di questo secolo, il mondo dovrà ripensare e rinnovare completamente il suo sistema energetico. E successivamente, farlo crescere sia con i nuovi standard produttivi che in sintonia con i modelli di vita globali.

Chiaramente, è un compito gigantesco, ma non impossibile da realizzarsi.

L’energia nucleare sarà una parte importante del mix energetico che occorrerà.

Intanto, il nucleare già esistente ha già “decarbonizzato” in buona parte le reti elettriche dei più importanti paesi industrializzati.

Un progetto di riforestazione. Anche la deforestazione è, in parte conseguenza, dell’attuale modello attraverso cui si produce energia

Quale sarà il costo della transizione?

Confrontare, come fanno alcuni, i costi della produzione energetica del nucleare grezzo con quella proveniente dal sistema eolico e da quello solare, appare fuorviante così come lo sarebbe il comparare due entità tra loro eterogenee.

E non serve sorvolare strumentalmente sul motivo per il quale l’energia nucleare appare in così tante considerazioni, anche politiche, e positive analisi scientifiche, come parte di una soluzione a zero emissioni di carbonio.

Ad esempio, fornisce energia sempre disponibile durante le settimane e i mesi, compresi quelli in cui le energie rinnovabili come l’eolico sono a basso o bassissimo rendimento.

Lo stoccaggio di energia

Lo stoccaggio di energia sta facendo rilevanti progressi tecnologici e negli aspetti relativi alla sostenibilità industriale.

Il primo obiettivo è quello (raggiungibile) di ridurre il prezzo del 95% o più del prodotto finale, per avvicinarsi alla possibilità di stoccare grandi quantità di energia da utilizzarsi in lunghi periodi, a un costo accessibile.

Le analisi più accreditate suggeriscono che l’energia “statica” come quella nucleare – ovvero disponibile al bisogno e indipendentemente dalla durata (variabile) dell’impiego – sarà oltremodo importante per colmare queste carenze.

Gli ulteriori vantaggi del nucleare

L’energia nucleare ha un limitato ingombro fisico: i reattori utilizzano meno dell’uno per cento dello spazio richiesto dall’energia eolica e solare, se misurato per unità di energia prodotta.

Questo assume un’importanza rilevante in un mondo sempre più affollato e competitivo.

I reattori nucleari possono essere un modo straordinariamente efficiente per creare combustibili a zero emissioni di carbonio, come ad esempio l’idrogeno, la cui combustione produce solo acqua pura e limpida.

Un impianto nucleare in funzione

L’idrogeno sarà necessario per soddisfare i grandi consumi dell’industria pesante, il trasporto merci e persino le spedizioni pesanti. Settori che saranno difficili da gestire e rendere operativi solo con l’ausilio della elettricità.

Resta da considerare realisticamente che il mondo non potrà produrre nuova energia nucleare nel prossimo decennio in misura sufficiente a soddisfare le necessità sociali e industriali.

In alternativa, il pianificatori sostengono anche altre tecnologie, tutte già immediatamente disponibili e pronte per essere rese immediatamente operative. Esse saranno presumibilmente eoliche e solari.

La sfida climatica è troppo grande per assumere un unico percorso verso il successo.

Ma nessun progetto, specie se su scala vastissima come questo, potrà essere completato rapidamente.

Oggi, l’energia eolica e solare, componenti critiche della soluzione, forniscono ancora meno del quattro per cento dell’energia mondiale, dopo decenni di elevato finanziamento governativo.

Fornire tutta l’energia richiesta dalla società moderna attraverso le tecnologie eoliche e solari richiederebbe un incremento di queste fonti di energia con una rapidità dieci volte maggiore di quanto vengono costruite oggi, occupando milioni di ettari e posando centinaia di migliaia di linee di trasmissione ad alta tensione.

Questa previsione susciterà sicuramente acute tensioni locali.

Cosa accadrà nel futuro?

Per avere certezze bisognerà dotarsi di una sfera di cristallo.

Ma, anche se potessimo eliminare e sostituire tutta l’attuale energia tratta dai substrati fossili (carbone e petrolio) con l’eolico e il solare entro il 2050, la domanda di energia potrebbe raddoppiare nei 50 anni successivi.

A quel punto, sarà necessario prevedere fonti energetiche alternative per colmare le lacune. E’ il caso di dire che abbiamo necessità di adottare e progettare più opzioni per incrementare le nostre possibilità di successo.

 Gli oppositori del nucleare avanzano i lunghi tempi di sviluppo dei reattori.

Ma analisi e studi recenti dimostrano che questi ostacoli nella realtà sono in gran parte dovuti alle problematiche industriali poco chiare e alle lungaggini sia burocratiche che politiche locali. Non in ultimo viene l’assenza di una progettualità di grande portata.

Infatti, il nostro è un sistema che in maggioranza perde di vista le indispensabili economie di scala e di apprendimento, che però sono inevitabili in progettazioni e realizzazioni così costose e complesse.

Molte voci reclamano un approccio più radicale.

Quando sono state costruite più centrali nucleari (USA, Francia, Russia) ripetendo lo stesso progetto, i costi sono drasticamente diminuiti e i tempi di consegna si sono sensibilmente ridotti.

Sotto il profilo tecnico e tecnologico, gli impianti più recenti possono essere standardizzati e prefabbricati in serie nelle fabbriche, piuttosto che essere edificati per intero in loco.

Altra immagine di una centrale nucleare. In futuro la produzione di energia nucleare potrebbe assumere forme molto diverse rispetto a quelle attuali

Gli impianti nucleari sono inquinanti ?

Il combustibile all’uranio più arricchito, richiesto per alcuni reattori avanzati, stimolerà la proliferazione delle armi. Questo avanzano gli oppositori al nucleare.

Ma il cosiddetto “arricchimento” dell’uranio è molto costoso e le principali nazioni esportatrici hanno accettato di limitarne sia l’estrazione che la disponibilità.

L’uranio arricchito consiste in una miscela di isotopi dell’uranio, che differisce dall’uranio naturale estratto dalle miniere per un maggior contenuto dell’isotopo U235.

I reattori avanzati richiederanno una nuova governance globale nucleare?

Perdere questo mercato, notevolmente influenzato da grandi produttori di Uranio come Russia e Cina, potrebbe limitare l’influenza degli Stati Uniti e dell’occidente europeo nella riprogettazione dei controlli nucleari.

Ciò solleva preoccupazioni sulla politica e sulla sicurezza globale, soprattutto per ciò che concerne il terrorismo nucleare e la proliferazione delle armi di massa, in quanto entrambe le nazioni (Russia e Cina) hanno requisiti di non proliferazione più bassi e meno dimensionati.

Le innovazioni nella progettazione dei reattori e dei combustibili nucleari sono ancora degne di una ricerca significativa e del sostegno dei governi.

La sfida climatica è troppo grande per assumere un unico percorso verso il successo ambientale in armonia con lo sviluppo delle varie società.

Possiamo dire che l’energia nucleare è una delle tante opzioni, sicuramente ancora imperfette, ma necessarie che dobbiamo perseguire con serietà.

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