Il Nucleare ha costi elevati, bassa resa e grandi rischi

L’Italia e specie il Sud, potrebbe puntare sulla “green economy” producendo energia pulita.

Il Nucleare, oltre ai motivi di sicurezza e politici è un’impresa senza futuro. I costi elevati tengono lontani i privati.

di Erasmo Venosi*

Erasmo Venosi

Erasmo Venosi

Nell’articolo pubblicato su Terra e riportato sul blog  POLITICAdeMENTE del 31 dicembre 2003, si capiva chiaramente che applicando i criteri di selezione per la scelta di sito idoneo per un reattore nucleare, sarebbe stato impossibile una Centrale nei presi del fiume Sele o in Campania: non solo per motivi sismici (le buone pratiche fissano come area idonea quella dove negli ultimi 500 anni non si è verificato un sisma superiore al 7 grado della Mercalli), ma soprattutto per l’impossibilità di fornire la grande quantità di acqua di raffreddamento per l’EPR (reattore pressurizzato europeo cambiato poi “europeo” in evolutivo). La portata media del Sele è di 69.000 litri al secondo mentre il reattore ad acqua leggera in pressione EPR necessita di 100.000 litri al secondo.

Su costi, tempi, sicurezza e scorie è opportuno fare delle integrazioni. Relativamente alla sicurezza dei reattori è opportuno osservare che può essere realizzata con sistemi a “sicurezza intrinseca”, “sistemi passivi” e “sistemi attivi! I primi due impiegano leggi di natura per mantenere l’impianto in condizioni sicure (cioè gli interventi non dipendono dall’intervento dell’uomo né da reti di alimentazione o da sistemi elettronici, ma funzionano in modo automatico sfruttando principi fisici come la gravità e la circolazione naturale di gas e liquidi). Per esempio la circolazione del refrigerante avviene per convenzione naturale anche se le pompe cessano di funzionare.

REATTORE nucleare ad alta temperatura HTR

REATTORE nucleare ad alta temperatura HTR

L‘intesa Berlusconi – Sarkozy sulla filiera EPR (acqua in pressione da 1,65 milioni di Kw) e la sottoscrizione del Memorandum of Understanding tra Enel e la Edf per studiare la fattibilità di almeno 4 unità ha dato vita a una jointe venture denominata ” Sviluppo Nucleare Srl”, con il compito di realizzare gli studi di fattibilità. A ottobre dello scorso anno Scaiola firma con gli USA un protocollo per una partnership industriale nel settore nucleare.

In pratica è l’entrata in Italia del reattore AP 1000 di Westinghouse e Ansaldo Nucleare (ad acqua in pressione da un milione di Kw). Questo reattore è l’unico di terza generazione ad avere la certificazione del sistema di sicurezza passiva da parte della Autorità di Sicurezza degli USA e grazie al Final Design Approval della NR.Gli unici tre reattori “definibili” a sicurezza intrinseca sono:

1) REATTORE nucleare ad alta temperatura (HTR High Temperature Reactor Gli impianti dimostrativi più noti dell’HTR sono di Jülich in Germania dove nel prototipo AVR è stato sperimentato con successo la tecnica del prof. Rudolf Schulten, denominata “pebble-bed”, letteralmente un letto di ciottoli, per via della somiglianza delle sfere del combustibile)

2) MARS (Multipurpose Advanced Reactor inherently Safe) sviluppato presso La Sapienza di Roma

3) Amplificatore di Energia (Progetto Rubbia ); usa come combustibile il torio invece dell’uranio. Tutti e tre sono nella fase di sperimentazione. Comunque fino a quando esiste un piano di emergenza esterna , non potremo parlare di “sicurezza intrinseca” o a “prevalente sicurezza passiva”.

Probabilmente forse quando e se, avremo i reattori di IV Generazione (2030/2050) potremo parlare di soluzione di tutti i problemi del nucleare: scorie, sicurezza, proliferazione e costi! L’EPR ha sistemi di sicurezza ridondanti (4 sottosistemi o treni). Ciò significa che per esempio il raffreddamento di emergenza, viene quadruplicato con componenti equivalenti di marche diverse poste in parallelo. Sicuramente un reattore evolutivo ma ancora tradizionale. La parte di EPR definibile “passiva” riguarda la tenuta di contenimento in caso di fusione del nocciolo (LOCA) e con i materiali del core raccolti “passivamente”, conservati e raffreddati in apposita area.

Reattore Mars

Reattore Mars

L’EPR ha la certificazione della Autorità Europea ma non di quella statunitense casualmente nel 2003 il Massachusetts Institute Technology nello studio interdisciplinare “The Future of Nuclear Power: an Interdisciplinary Study” quantificando la probabilità di incidente non si schioda da uno ogni 10.000 anni di funzionamento del reattore. La sicurezza va però associata al rischio di incidente. Quest’ultimo dipende da 2 parametri la probabilità che l’incidente si verifica e gli effetti che può produrre. Effetti che dipendono dalla densità antropica dell’area.

A Chernobyl era in territorio praticamente “deserto”, nei territori italiani invece la densità è altissima. Sicuramente chi decide può valutare legittimamente che i benefici dal nucleare sono superiori ai costi e accettare questo rischio. Con 10 reattori che funzionano per 50 anni il rischio diventa del 5%. E’ accettabile socialmente? Certamente non possono essere solo i tecnici e le rappresentanze istituzionali a fare questa valutazione. Ben venga quindi la partecipazione attraverso la valutazione ambientale strategica (VAS) prevista dallo schema di decreto sul nucleare (documento programmatico art 3; individuazione aree destinate impianti art 8 comma 1; strategia nucleare, parametri ambientali e tecnici sottoposti a VAS con partecipazioni enti esponenziali e cittadini attraverso la trasmissione di osservazioni, art 9 comma 1).

Sui temi di costruzione: dai 48 mesi annunciati da AREVA sul reattore EPR di Olkiluoto siamo già a 66 mesi. La dichiarazione dell’azienda finlandese TVO (Teollisuuden Voima) che il ritardo della costrizione del reattore nucleare a Olkiluoto OL3 è passato da 12 a 18 mesi. La francese AREVA, per mantenere i costi sotto il tetto previsto, ha scelto di subappaltare a società senza la necessaria esperienza, come le parti in acciaio di parte della struttura di contenimento del reattore, saldati a mano da una ditta polacca.

Peraltro, delle 4 unità del reattore francese EPR esistenti solo una è stata costruita in meno di 10 anni, mentre gli altri tre hanno avuto ritardi di 2-3 anni rispetto al previsto. Tre su quattro reattori sono poi stati chiusi per un altro anno per risolvere problemi emersi già dall’inizio. I problemi emersi nella costruzione non hanno solo conseguenze economiche – aumentano i tempi di costruzione e aumentano i costi che si rifletteranno sulla bolletta ma hanno anche aspetti legati alla sicurezza e all’affidabilità del reattore, come ha ammesso perfino l’autorità di sicurezza finlandese. Il rapporto rivela diversi problemi e violazioni delle norme di sicurezza nella costruzione del reattore, che è cominciata da almeno un anno. La base di cemento non soddisfa i criteri di qualità richiesti e AREVA, la società francese che costruisce il reattore per conto della TVO ci ha messo mesi per intervenire e tuttora non è chiaro se i problemi riscontrati siano stati risolti.

• Una società tedesca si è aggiudicata l’appalto per la costruzione della struttura di contenimento del reattore, parte essenziale per la sicurezza sia da eventi esterni che per gli incidenti. La società ha subappaltato parte del lavoro a una ditta polacca la cui principale esperienza è nella costruzione di scafi per pescherecci e non ha esperienza in campo nucleare. Il macchinario impiegato è antiquato e non soddisfa in nessun modo i criteri di qualità. La struttura di contenimento non soddisfa i criteri di qualità, ma AREVA non ha ancora presentato un piano di miglioramento e dunque non è chiaro se la STUK richiederà di rifare il tutto;

• I piani presentati a STUK da Areva sono di qualità bassa per la scelta di subcontraenti senza la necessaria esperienza e AREVA ha continuato i lavori anche in casi in cui STUK non ha accettato i progetti presentati;

• Nel corso delle verifiche di STUK 700 dei casi di non conformità già rilevati erano ancora in essere;

Il ritardo di 18 mesi annunciato dalla TVO è dovuto essenzialmente ai problemi riscontrati nei condotti che collegano l’isola nucleare al circuito secondario, uno dei punti più critici della sicurezza. I materiali scelti per le grandi condotte sembra mostrino problemi e il progetto per un errore non consente la necessaria accessibilità per la manutenzione. Secondo quanto dichiarato dalla TVO parte del lavoro deve essere rifatto.

Torri di raffreddamento

Torri di raffreddamento

Costi: Oggi sul mercato ci sono: ad “acqua bollente” (ABWR) installato in Asia, ad “acqua pesante” (CANDU) installato in Romania e ad “acqua leggera”, scelto dal nostro Paese per i primi 4 reattori. Il costo pubblicizzato è riferito al costo overnight ovvero come se la costruzione avvenisse “nel corso di una notte”. Esso non comprende i costi finanziari. Le stime variano dai 3000 euro per Kw secondo Keystone Center e 6000 per Moody’s.

Il “costo del Kwh da nucleare” è non competitivo e variabile tra 11/22 centesimi di euro. Costo diverso dai 3 centesimi strombazzato ma riferito a impianti, ammortizzati e a vecchi contratti di fornitura dell’uranio, quando costava un quinto di oggi. Il tempo di costruzione che incide sul costo è per i costruttori 5 anni e 7 per gli investitori reattore in costruzione in Finlandia iniziò la procedura con l’Energy Strategy Report approvato dal Parlamento nel 1997.

Nel 2002 il Governo firmò un “contratto” con la compagnia elettrica (TVO). La costruzione è iniziata nel 2005 e si prevedevano 48 mesi di lavori cresciuti poi a 72 mesi. I parametri finanziari sono le voci più controverse e sulle quali si gioca la intricata partita a poker per il calcolo del costo del Kwh. Nelle stime di costo le valutazioni più contenute sono le scorie (chiusura del ciclo del combustibile), la valutazione dello smantellamento della centrale (stima bassa e uso di tassi di attualizzazione scandalosi per ridurre la quota nei piani finanziari, presi a riferimento da banche e investitori) e i l’omissione dei costi assicurativi.

I parametri tecnici del “nuovo nucleare” sono tutti da verificare quando funzioneranno i 2 reattori in costruzione: rendimento (trasformazione in elettricità del 37% in luogo del 33%), il periodo di funzionamento (60 anni invece di 40), il fattore di utilizzo degli impianti (8300 ore all’anno invece di 7000 ore) , l’ efficienza di sfruttamento del combustibile (burn-up). Di certo sappiamo che il costo delle scorie tedesche ammontano a 100 mld di euro, per gli inglesi 90 mld di euro e per le 70.000 tonnellate del sito del Nevada gli USA stimano 58 mld di $.

Il nucleare è un settore ad alto investimento e bassa resa, comunque al di fuori dell’imprenditore privato. Senza incentivazioni di Stato in termini di assunzione dei costi per le scorie, smantellamento, sicurezza, garanzie finanziarie e i benefici fiscali è una impresa senza futuro.

Carlo Rubbia

Carlo Rubbia

Un ultima considerazione riguarda il progetto di Rubbia: il suo reattatore è uno dei tre progetti ADS (Accelerator Driven System), Amlifier di Rubbia, Omega in Giappone, APT USA. Per tutti e tre c’è il problema di costruire un prototipo. Il 24/ 11/1998 fu costituita l’Unità di Progetto presso l’ENEA. Era previsto anche un finanziamento nell’ambito del V Programma Quadro Europeo. In estrema e supersemplificata sintesi il progetto di Rubbia è costituito da un acceleratore di particelle che per (spallazione = interazione di una particella con un bersaglio) “spara proiettili” (protoni) nel piombo liquido, generando “proiettili diversi” (neutroni) che colpiscono il combustibile che non è l’uranio come nei reattori ma il torio (elemento radioattivo naturale) che a sua volta si trasforma in altri due elementi (proattinio e uranio-233). Il punto quale è? Bisogna fare ancora tanta ricerca per questo progetto e per la tecnica della trasmutazione delle scorie a vita lunga in scorie a vita corta. A questo stanno contribuendo ENEA, IFN in collaborazione con il CEA francese, il Los Alamos National Laboratory americano, il Forschungzenter di Karlsruhe e gli Istituti di Obninsk russi.

Infine una ultima considerazione che tutti possono verificare: il documento ufficiale presentato dagli Stati Uniti denominato “A Technology Roadmap for Generation IV Nuclear Energy Systsms” del 2002 e sottoscritto dai 10 paesi partecipanti al programma della “Generazione 4”. La “generazione 4” è in banalizzata sintesi un insieme di criteri, per ottenere un reattore: sicuro (bassissima probabilità d’incidente ed eliminazione del piano di emergenza per la popolazione), economico (vantaggio di costo), non proliferante.

Nel documenti USA c’è un grafico “Worldwide Uranium Resource Utilization”. Il grafico pone in evidenza il motivo per cui, per assicurare un futuro alla tecnologia nucleare civile è necessario sviluppare la filiera dei reattori veloci autofertilizzanti (un reattore che utilizza l’uranio naturale per produrre un combustibile chiamato plutonio in quantità superiore a quella che si consuma e che giustifica il termine “autofertilizzazione”).

Gli attuali reattori utilizzano nella stragrande maggioranza un particolare tipo di uranio che copre il fabbisogno (senza riprocessamento) fino al 2040 considerando le riserve note o al massimo fino al 2060 considerando le riserve speculative (riserve probabili o possibili). Concludendo le riserve e i dubbi sul nucleare attengono a motivazioni economiche e di politica industriale oltre che di “cattura” delle opportunità che la cosiddetta “green economy” può produrre, soprattutto nel sud Italia.

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Il reattore di Carlo Rubbia

Rubbiatron Reattore di Rubbia

Rubbiatron Reattore di Rubbia

*Erasmo Venosi, fisico nucleare, ricercatore universita­rio e «braccio destro» di Tho­mas Brown, professore associa­to di Elettronica Organica al­l’Università «La Sapienza» di Roma (conosciuto come «l’uomo del fotovoltaico di terza ge­nerazione»). Venosi è pugliese di nascita e vicentino d’adozio­ne è stato anche responsabile per l’ambiente dei Verdi, portando in quell’incarico la sua esperienza e i  suoi studi.

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