In Italia ci sono state centrali nucleari attive dal 1963 al 1990. Da allora il dibattito sull’utilizzo dell’energia nucleare non si è mai arrestato e tutt’ora, per molti, l’argomento riserva ancora troppe incognite e perplessità.
L’obiettivo di questo articolo è quello di esporre in modo chiaro e neutrale le motivazioni per le quali il nucleare sarebbe una risorsa di energia appetibile e quelle che, dall’altra parte, frenano all’utilizzo di tale forma di energia prodotta in territorio italiano. Partiamo innanzitutto spiegando sinteticamente come funziona una centrale nucleare e come fa a produrre energia.
Corrente elettrica: come viene prodotta?
Le centrali nucleari fanno parte della categoria delle centrali termoelettriche, ovvero quelle centrali che trasformano in energia elettrica l’energia chimica della materia prima in uso. Le centrali termoelettriche sfruttano il principio dell’induzione elettromagnetica per produrre corrente elettrica facendo ruotare una spira all’interno di un campo magnetico. La differenza fra le varie centrali termoelettriche sta quindi nel processo e nelle materie prime che sono state utilizzate per far girare la spira dell’alternatore, che è il macchinario nel quale avviene questo processo di conversione di energia meccanica in energia elettrica. Alcuni esempi di centrali termoelettriche, oltre quelle nucleari, sono le centrali:
• A combustibili fossili: bruciano i combustibili fossili per riscaldare dell’acqua e produrre vapore, il quale mette in azione la turbina collegata all’alternatore;
• Geotermiche: convogliano i vapori caldi provenienti dalle viscere della terra verso una turbina, collegata all’alternatore.
Centrale a fissione nucleare: come funziona?
Nelle centrali a fissione nucleare, l’obiettivo è quello di produrre vapore riscaldando dell’acqua con il calore generato dalla divisione di un atomo. Il metodo migliore che tutt’ora abbiamo trovato per dividere un atomo consiste letteralmente nello spararlo con un neutrone, una particella non carica elettricamente. Questa operazione non è però così semplice come può sembrare: bisogna infatti trovare l’atomo bersaglio con le giuste caratteristiche affinché esso, dopo essere stato colpito, si divida in due atomi più stabili e rilasci ulteriori neutroni (i proiettili), così da innescare una reazione a catena di fissioni di altri atomi bersaglio. L’unico elemento naturale adatto ad essere utilizzato come bersaglio è l’Uranio 235, ma esistono e vengono utilizzati anche altri elementi ed isotopi artificiali come il Plutonio 239, il Curio 244 o l’Americio 241. Insomma, per produrre energia elettrica in una centrale a fissione nucleare, viene innescata una reazione a catena di fissione di atomi bersaglio, la quale sprigiona energia sotto forma di calore. Il calore in questione è utilizzato per riscaldare dell’acqua allo scopo di creare vapore acqueo, utile a far girare la turbina dell’alternatore, attraverso il quale si immette energia elettrica nella rete.
Ora analizziamo i pro e i contro che riguardano la produzione di energia nucleare.
Energia nucleare: pro e contro
Schematizziamo i pro e i contro e successivamente li andiamo ad analizzare. I principali vantaggi sono:
• Bassissime emissioni di CO2
• Fonte energetica continua
• Alta densità energetica e molta energia prodotta
• Occupazione di terreno ridotta
• Bassi costi di produzione
• Estrazione da aree geopoliticamente stabili
• Riduzione della dipendenza da petrolio e gas (importati da zone geopoliticamente meno stabili)
• Ciclo di vita di un singolo impianto molto lungo
• Ricadute positive sull’occupazione
• Alti standard di sicurezza
Mentre i principali svantaggi sono:
• Fonte non rinnovabile
• Costi di realizzazione molto alti
• Scorie nucleari
• Incidenti possibilmente catastrofici
• Tempi di costruzione
• Difficile localizzazione delle centrali
• Produzione di sola energia elettrica e non di gas
• Obiettivi sensibili per attacchi terroristici
Andiamo ora ad analizzare una per una queste argomentazioni.
Pro energia nucleare
Bassissime emissioni di CO2
L’energia elettrica prodotta dalla fissione nucleare non ha come scorie di produzione la CO2 o altri gas serra, contrariamente a quella prodotta dai combustibili fossili. Complessivamente, considerando anche le emissioni di CO2 prodotte nei processi di realizzazione dell’impianto o nell’estrazione dell’uranio, la quantità di CO2 immessa in atmosfera legata alla produzione di energia dal nucleare è praticamente nulla.
Fonte energetica continua
Contrariamente a quanto succede con alcune fonti rinnovabili come l’eolico od il solare, la produzione di energia nucleare non dipende dalle condizioni atmosferiche ed è continua nel tempo, garantendo una maggiore stabilità nell’erogazione di energia elettrica.
Molta energia prodotta
L’uranio ha una densità energetica molto alta, ciò significa che da poca materia prima è
possibile estrarre una grande quantità di energia. Basti pensare che da 1Kg di uranio è
possibile ricavare circa la stessa quantità di energia che si riesce a ricavare da 1200 tonnellate di gas o da 3000 tonnellate di carbone, rendendo l’energia nucleare molto conveniente a livello economico ed ambientale.
Ridotta occupazione di terreno
Per lo stesso motivo del punto di sopra, ovvero la densità energetica molto alta dell’uranio, una centrale nucleare occupa molto meno spazio di qualsiasi altro impianto energetico che riesca a produrne la stessa quantità di energia.
Bassi costi di produzione
Ancora per via dell’alta densità energetica dell’uranio, non è difficile immaginare quanto si possa risparmiare nell’acquisto della materia prima se si comparano l’uranio ed i combustibili fossili. Bassi costi di produzione però non significa bassi costi dell’energia elettrica: il mantenimento di una centrale nucleare e i costi per la gestione delle scorie sono solo due delle tante voci che, sommate, vanno a comporre il prezzo finale che si legge in bolletta. Sicuramente l’uranio è estremamente conveniente economicamente ed energeticamente, ma va a compensare altri costi legati alla produzione leggermente più alti, per i quali complessivamente l’energia nucleare ha un costo in bolletta simile a quella prodotta da altre fonti.
Estrazione da aree geopoliticamente stabili
Diversamente da quanto succede con i combustibili fossili, che sono estratti per lo più in zone del pianeta politicamente più complesse (come la Russia o la Libia), i maggiori giacimenti di uranio si trovano in territori politicamente stabili, tra i quali c’è il Canada e l’Australia. In ottica di diplomazia e rapporti internazionali, questo è un aspetto da non sottovalutare e sicuramente positivo.
Riduzione della dipendenza da petrolio e gas
Come dicevamo al punto precedente, le risorse fossili sono perlopiù estratte in paesi geopoliticamente meno stabili ed essere più indipendenti a livello energetico e un’ottima cosa se si guarda in ottica di crisi energetiche internazionali.
Ciclo di vita di un singolo impianto molto lungo
La vita media di una centrale nucleare è di circa 50 anni, la quale permette di ammortizzare nel tempo gli alti costi iniziali di avviamento.
Ricadute positive sull’occupazione
Una centrale nucleare di medie dimensioni offre circa 500 posti di lavoro, che sommati al lungo ciclo di vita della centrale rappresentano una ventata d’aria fresca contro il fenomeno della disoccupazione.
Alti standard di sicurezza
Con gli standard di sicurezza delle attuali centrali di terza generazione, un “Chernobyl 2” è praticamente impossibile. In generale, bisogna poi sfatare il mito che una centrale nucleare possa esplodere come se fosse una bomba: soprattutto dopo eventi catastrofici come quello di Chernobyl, i paesi che hanno continuato ad investire nel nucleare l’hanno fatto ponendo molta attenzione allo sviluppo di nuovi sistemi di sicurezza, che molto spesso sono ridondanti. Molti sistemi di sicurezza, inoltre, sono automatici e non richiedono l’attivazione da parte degli operatori: vengono per questo chiamati sistemi di sicurezza passivi. Contrariamente a quanto si possa pensare, le centrali nucleari più moderne sono anche in grado di resistere a leggeri bombardamenti ed attacchi armati, senza considerare le estreme e ridondanti misure di contenimento previste in caso di tragici eventi naturali, come ad esempio successo a Fukushima nel 2011.
Contro energia nucleare
Fonte non rinnovabile
L’uranio ha sicuramente un’altissima densità energetica e quindi ce n’è bisogno di relativamente poco per soddisfare grandi fabbisogni di energia. Però bisogna fare i conti con il fatto che, per quanto se ne usi relativamente poco alla volta, è una materia prima non rinnovabile e prima o poi, così come i combustibili fossili, sarà destinato a scarseggiare o a finire.
Costi di realizzazione e smantellamento molto alti
Per quanto i costi di realizzazione, di formazione del personale ed infine di smantellamento di una centrale nucleare possano essere ammortizzati nel tempo, è da tenere in considerazione che inizialmente va comunque fatto un investimento importante e non è, quindi, facile trovare tanti investitori interessati alla causa.
Scorie nucleari
Il processo di fissione nucleare genera delle scorie, seppur non in quantità enormi, che vanno però smaltite o perlomeno stoccate in capsule di contenimento adatte. Facendo dei calcoli, se considerassimo un uomo che nell’arco della sua vita si sia sostentato solo mediante l’energia elettrica prodotta dall’energia nucleare, la quantità totale di scorie prodotte potremmo chiuderla in una classica lattina. Estendendo quindi il calcolo a livello globale, tutte le scorie nucleari prodotte dalla popolazione globale nell’arco di una vita intera (circa 70 anni) occuperebbero circa 3 volte il volume del Colosseo, che è comunque relativamente poco rispetto all’energia prodotta.
Incidenti possibilmente catastrofici
Per quanto ci siano moltissimi sistemi di sicurezza, la storia parla ed esempi come Chernobyl e Fukushima non possono essere dimenticati. Il rischio di incidenti non è mai nullo e con esso non è mai nullo il rischio dello stravolgimento delle vite di molti e di territori che, potenzialmente, in caso di incidente resterebbero inutilizzabili per moltissimi anni.
Tempi di costruzione
I tempi di costruzione di una centrale nucleare sono variabili e possono arrivare fino a 10-15 anni. Sorge la necessità, quindi, di una dettagliata programmazione nel medio-lungo periodo che, spesso, può essere messa a repentaglio da vari eventi politici, sociali o semplicemente burocratici. Sicuramente non è una forma di energia adatta a risolvere crisi energetiche immediate.
Difficile localizzazione delle centrali
Spesso si hanno difficoltà ad individuare luoghi adatti alla costruzione delle centrali nucleari sia per motivi di sicurezza (e preferibile, ad esempio, evitare zone molto sismiche) e sia per via dell’opposizione di associazioni e comunità locali che da sempre guardano con diffidenza a questa fonte di energia.
Produzione di sola energia elettrica e non di gas
Le centrali nucleari producono solo energia elettrica e quindi non possono contribuire a soddisfare il fabbisogno di gas del paese, che quindi andrebbe comunque ricavato da altre fonti.
Obiettivi sensibili per attacchi terroristici
Per quanto le centrali nucleari siano colme di sistemi di sicurezza che le rendono tra i posti più sorvegliati e sicuri che ci siano, restano comunque dei potenziali bersagli per attacchi militari e terroristici. Proprio per questo bisogna fare i conti anche con i costi dovuti alla spesa militare e di sorveglianza utili alla messa in sicurezza della zona.
In conclusione, il nucleare è un’energia conveniente e pulita sotto diversi aspetti, ma che presenta ancora troppe criticità che ne rallentano o addirittura impediscono l’adozione su larga scala. Probabilmente il futuro energetico riguarderà le centrali a fusione nucleare, dalle quali siamo, però, tecnologicamente ancora molto lontani.
a cura di Nicola Salvemini
