Caorso e il nucleare in Italia. Una sfida ancora aperta?

Dopo la chiusura definitiva di una centrale nucleare perfettamente funzionante, quella di Caorso, Corrado Clini, direttore generale del Ministero dell'Ambiente, ha ribadito l'importanza dell'energia nucleare nel raggiungimento di obiettivi primari quali la risoluzione del fabbisogno energetico italiano e l'abbattimento delle emissioni di anidride carbonica, responsabili dell'effetto serra.

In un comunicato rilasciato in occasione del convegno su gestione dei rifiuti e termovalorizzazione tenutosi a Noale (Venezia) alla fine di gennaio di quest'anno, Clini riapre un dibattito quanto mai discusso e controverso, quello del nucleare in Italia.

Dopo il referendum del 1987, in cui gli italiani decidevano per la chiusura di tutti gli impianti nucleari inclusa la centrale elettronucleare di Caorso, il dibattito sul nucleare si è fatto via via più intenso con l'aumento delle difficoltà energetiche del nostro paese.

La produzione di energia elettrica in Italia, infatti, copre a tutt'oggi soltanto l'83% della domanda nazionale, il cui restante 17% è assicurato dall'importazione di energia dall'estero, ed in particolare dalla Francia.

Alle domande dei giornalisti, Clini risponde con molta sincerità: "la possibilità di realizzare nel breve periodo impianti in Italia è abbastanza problematica perchè le leggi italiane non sono così semplici da favorire una rapida realizzazione di impianti nucleari".

Ma, aggiunge Clini, il ruolo dell'Italia sarà determinante, insieme ad altri partner europei, nella ricerca sul nucleare sicuro, che rappresenta la grande sfida del terzo millennio.

Come nasce il nucleare in Italia?

L'avventura del nucleare in Italia comincia nel 1930 con Enrico Fermi (1901-1954) il quale, insieme ad un gruppo di fisici, inizia i primi studi sulla possibilità di ricavare energia dalla reazione nucleare.

Purtroppo, in seguito alle leggi razziali, Fermi è costretto a trasferirsi in America, dove continua le ricerche iniziate in Italia.

Sulla base dei suoi studi teorici e delle ricerche sulla disintegrazione nucleare, Fermi si concentrò sulla possibilità di produrre energia nucleare e di mantenerla sotto controllo.

Il 2 dicembre 1942, a Chicago, Enrico Fermi ottenne la prima reazione a catena controllata. La sua pila, in ricordo di quella di Volta, produceva un nuovo tipo di energia dalle potenzialità apparentemente illimitate.

[inline: 1= Immagine - 1 - Enrico Fermi] Immagine - 1 - UNA FOTO DI ENRICO FERMI.

Come si ottiene l'energia nucleare?

L'energia nucleare viene prodotta dal bombardamento dell'uranio con neutroni.

Il nucleo dell'uranio si divide in due nuclei più piccoli in un processo detto di fissione nucleare, durante il quale si genera energia e altri neutroni che, a loro volta, continueranno a far dividere i nuclei dell'uranio, dando luogo alla famosa reazione a catena.

Durante questo processo, oltre ad energia viene generata radioattività, la quale contamina sia gli scarti della fissione nucleare (scorie), sia i materiali che ne vengono a contatto.

La materia prima delle centrali nucleari è l'uranio. Si stima che ogni anno ne vengano estratte circa 32.600 tonnellate.

Una quantità minima di uranio consente di produrre un elevata quantità di energia e, a differenza del carbone o del petrolio, senza emissione di anidride carbonica (la principale causa dell'effetto serra).

[inline: 2= Immagine - 2 - Reazione a catena] Immagine - 2 - REAZIONE A CATENA DELLA FISSIONE NUCLEARE.

Come funziona una centrale nucleare?

[inline: 3= Immagine - 3 - Schema centrale] Immagine - 3 - SCHEMA DI UNA CENTRALE NUCLEARE.

La reazione a catena avviene all'interno del guscio di cemento e di acciaio, sempre in uno stato cosiddetto critico, cioè ogni neutrone deve colpire un solo nucleo di uranio.

Il processo deve essere costantemente controllato perchè se superasse una soglia critica (ovvero se un neutrone colpisse più nuclei di uranio), la reazione a catena genererebbe un surriscaldamento eccessivo del nucleo del reattore e quindi la sua fusione (come a Chernobyl).

La reazione a catena del processo di fissione genera calore, che riscalda i flussi di acqua in uno scambiatore di calore e quindi genera vapore.

La forza vapore muove delle turbine meccaniche che consentiranno la successiva trasformazione del movimento in energia elettrica (così come avviene nelle tradizionali centrali termiche a carbone, gas o petrolio).

Le centrali nucleari in Italia: Caorso

In Italia, seppur in ritardo rispetto agli Stati Uniti, vari enti si dedicarono agli studi per lo sfruttamento dell'energia nucleare e contribuirono all'apertura di diverse centrali: la centrale di Latina, che utilizzava il reattore a grafite e uranio naturale; quella del Garigliano, con un reattore ad acqua bollente (Bwr - Boiling water reactor) e uranio arricchito; quella di Trino Vercellese, il cui reattore si serviva di acqua in pressione (Pwr) e uranio arricchito.

Gli investimenti ed il favore dell'opinione pubblica nei confronti dell'iniziativa furono notevoli, e nel 1966 si raggiunse una produzione di 3,9 miliardi di chilowattora, che pose l'Italia al terzo posto nella produzione mondiale di elettricità di origine nucleare.

Questo ciclo espansivo si chiuse con l'attivazione della centrale di Caorso (Piacenza), di tipo Bwr.

La centrale nucleare di Caorso entrò in funzione nel 1981 e vi rimase fino all'ottobre del 1986 quando, in seguito all'incidente di Chernobyl, si approfittò per un programma straordinario di test di sicurezza richiesti dal Ministero dell'Industria.

Nonostante l'esito positivo dei test eseguiti dall'Enea (Ente per le Nuove tecnologie, l'Energia e l'Ambiente) e dalla Iaea (Agenzia Internazionale per l'Energia Atomica), e in seguito ai risultati del referendum popolare del 1987, la centrale di Caorso veniva messa fuori servizio.

Era il 1990.

Ben 11 anni dopo, nel 2001, malgrado il continuo aumento del prezzo del petrolio e il preannunciarsi di aumenti della benzina, del gas e dell'elettricità, il governo si accorda con Enel per una "dismissione accelerata" della centrale, che viene definitivamente chiusa.

Le centrali nucleari in Europa

[inline: 4= Immagine - 4 - Centrali Europee] Immagine - 4 - DISTRIBUZIONE DELLE CENTRALI NUCLEARI IN EUROPA

Molti paesi soddisfano tramite il nucleare gran parte del proprio fabbisogno interno.

Il caso della Francia, in particolare, è unico al mondo.

Infatti ben il 76% dei consumi energetici francesi sono soddisfatti mediante reattori nucleari.

Seguono i Paesi dell'Est, le cui centrali rappresentano l'eredità del periodo sovietico ed oggi rischiano di essere obsolete oltre che a rischio.

L'Europa soddisfa mediamente il 35% del proprio fabbisogno energetico interno mediante l'uso di centrali nucleari.

Costi, vantaggi e svantaggi del nucleare

Il costo del nucleare è basso, circa 0,03€ per chilowattora, se confrontato con altre fonti di energia classiche, quali il gas (0,04€), il geotermico, l'eolico e le centrali idroelettriche (0,07€), le celle a combustibile (0,12€) e il fotovoltaico (0,57€).

Ma il costo non include l'intera spesa generale che il pubblico deve sostenere per realizzare, gestire ed infine smantellare una centrale nucleare.

Se si analizza complessivamente il sistema, partendo dalla costruzione delle centrali sino alla complessa gestione dei rifiuti, si ha un notevole incremento delle spese, che quindi rendono il nucleare non così conveniente rispetto ad altre fonti energetiche.

Nonostante questo aspetto, il nucleare presenta degli indubbi vantaggi:

una bassa emissione di anidride carbonica, uno dei principali gas responsabili dell'effetto serra.
vantaggi nella bilancia dei pagamenti, perchè la produzione energetica di nucleare ridurrebbe l'importazione di petrolio, consentendo quindi al governo un minor carico di spesa nella bilancia dei pagamenti con l'estero.

Gli svantaggi però pesano molto nella scelta del nucleare, sia in termini di costi che di rischi:

lo smaltimento dei rifiuti altamente radioattivi (scorie); al momento attuale, l'unico deposito sicuro per ospitare le scorie radioattive per migliaia di anni è il deposito geologico, che permette lo stoccaggio dei rifiuti ad elevata profondità. In Europa, esistono solo centri di stoccaggio temporanei (non geologici) in Francia, Gran Bretagna, Svezia e Finlandia.
gravi danni in caso di incidenti.
opposizione delle popolazioni locali sia alla costruzione di centrali nucleari che di depositi di scorie radioattive.

[inline: 5= Immagine - 5 - Tecnici smaltimento] Immagine - 5 - TECNICI ADDETTI ALLO SMALTIMENTO DI RIFIUTI RADIOATTIVI.

Esiste un nucleare sicuro? Quello basato sulla fusione nucleare

La fusione nucleare è la sfida del terzo millennio.

Una via pulitaper produrre energia senza il rischio di esplosioni o accumulo di scorie altamente radioattive, utilizzando il medesimo processo delle stelle e del Sole per produrre energia.

Il termine pulito ovviamente è improprio: ogni attività industriale produce inquinamento, ma la fusione nucleare consentirà di abbattere i problemi emersi con l'esperienza della fissione nucleare (ovvero l'attuale processo mediante il quale si produce energia dal nucleare dal 1950), cioè il rischio di incidenti e la produzione di scorie altamente radioattive.

Come funziona la fusione nucleare?

Il combustibile dei reattori a fusione è dato dal deuterio (un isotopo radioattivo dell'idrogeno) e dal litio.

Gli isotopi dell'idrogeno sono posti sotto vuoto e riscaldati ad alte temperature, fino a formare il cosiddetto plasma, dove i nuclei di idrogeno, separati dagli elettroni, fondono tra loro liberando energia ed elio.

[inline: 6= Immagine - 6 - Schema fusione] Immagine - 6 - SCHEMA DELLA FUSIONE NUCLEARE.

I reattori a fusione nucleare avrebbero degli indubbi vantaggi rispetto a quelli a fissione nucleare:

la maggior parte delle scorie prodotte ha bassa radioattività, risolvendo il problema economico e sociale dello stoccaggio a lungo termine
il gas prodotto nella fusione, l'elio, non è radioattivo
non c'è produzione di anidride carbonica, responsabile dell'effetto serra
si riduce notevolmente il rischio di incidenti, infatti, nel caso in cui si perda il controllo della fusione nucleare, la reazione tende spontaneamente a fermarsi perchè si raffredda (il calore è il catalizzatore di questo processo). Questo non avviene per la fissione nucleare, perchè la reazione, essendo a catena, si autoalimenta.

La fusione nucleare: sogno o realtà ?

Purtroppo il processo di fusione nucleare richiede il superamento di alcune barriere tecnologiche non indifferenti.

Pensiamo al problema delle temperature elevate che i combustibili devono raggiungere, quindi all'energia iniziale per l'avvio della fusione, e ai materiali in grado di resistere a tali temperature.

Nei primi esperimenti, l'energia prodotta dalla fusione non ha compensato quella necessaria per avviare la reazione.

Il processo quindi, in questa prima fase, non è produttivo.

Ma le sue potenzialità sono indubbie, e diversi paesi, tra cui l'Europa, si sono impegnati in un progetto a lungo termine per realizzare la fusione nucleare.

Il progetto si chiama ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) e rappresenta l'ultimo passo di una lunga serie di sperimentazioni scientifiche iniziata nei primi anni '90.

La costruzione del reattore per la fusione durerà almeno dieci anni e produrrà energia a partire dal 2035.

La possibilità di realizzare un processo energetico ad elevata resa e basso impatto ambientale rappresenta quindi la grande sfida del terzo millennio, a cui l'Italia parteciperà attivamente.

Ma nel frattempo?

Rimettere in funzione le vecchie centrali nucleari dismesse richiederebbe un investimento economico troppo oneroso per il nostro paese.

L'unica alternativa al momento sembra essere il potenziamento delle centrali energetiche già in funzione e una politica di riduzione degli sprechi, sia in ambito industriale che privato, mediante la sensibilizzazione dell'opinione pubblica e l'attuazione di provvedimenti atti a prevenire e diminuire gli sprechi energetici.