Fukushima e il Picco del Nucleare

Di Dario Faccini

800px-Fukushima_I_by_Digital_Globe

Sabato 12 marzo 2011, alle 2:44 am (ora locale del Giappone) le batterie d’emergenza dell’impianto nucleare Fukushima Daiichi esaurivano la loro ultima carica. Avevano lavorato interrottamente per 12 ore, supplendo ai generatori diesel allagati dallo tsunami che il giorno prima aveva inondato la centrale nucleare.

Con la rete elettrica ancora in black out dopo il devastante terremoto dell’11 marzo, le batterie erano state l’ultimo baluardo per mantenere attivi gli impianti di raffreddamento dei reattori 2 e 3. La fusione del nocciolo del reattore 1 era invece già iniziata la sera prima, benché allora ancora non si sapesse.

Quel giorno, fu esteso l’ordine di evacuazione della popolazione in un raggio di  20km attorno alla centrale, una notizia che quasi passò inosservata davanti alla numero di persone che avevano perso la vita per colpa del terremoto e dello tsunami che aveva provocato: si arriverà infine ad un cifra che supera le 18.000 persone tra morti e dispersi.

Solo nei giorni seguenti fu chiara l’entità del disastro alla centrale nucleare, con le immagini delle cittadine fantasma, gli operai che lavoravano in turni massacranti per tentare di circoscrivere i danni e le esplosioni dell’idrogeno negli edifici che ospitavano i reattori.

A tre anni di distanza la situazione è in parte migliorata ma i danni permangono. Il governo si dovrà indebitare almeno per 80 miliardi di dollari solo per compensare le persone evacuate e decontaminare le aree attorno alla centrale, mentre altri 15 miliardi saranno necessari per lo smantellamento dei reattori e la gestione dei materiali contaminati. Ma sono cifre che vengono periodicamente aggiornate al rialzo. Solo l’acqua radioattiva che continua ad accumularsi ammonta per ora a 300.000 tonnellate, immagazzinate in 1200 serbatoi che punteggiano il sito dove sorge la centrale. Un nuovo terremoto che dovesse danneggiare questi serbatoi rilascerebbe contemporaneamente un’enorme quantità di radiazioni, per cui c’è chi pensa che sarebbe più saggio effettuare un conferimento controllato in mare.

Il disastro dell’impianto nucleare Fukushima-Daiichi forse però non passerà alla storia solo per essere stato uno dei tre più grandi incidenti nucleari (insieme a Chernobyl nel 1986 e Three Mile Island nel 1979). E’ probabile che possa rappresentare (almeno per la concomitanza) il momento da cui ha avuto inizio il declino del nucleare civile.

Dal 2010 infatti si assiste, a livello mondiale, al più elevato calo di produzione di energia elettrica da fonte nucleare di sempre.

storico consumo nucleareFonte: BP Statistical Review of World Energy 2013

Tale tendenza non sembra destinata ad invertirsi né a breve, né a lungo termine.

Nei prossimi 7 anni verranno verosimilmente “spenti” almeno 74 reattori che supereranno i 45 anni di età, mentre sono solo 72 i reattori di cui è già iniziata la costruzione e che potranno entrare in funzione nello stesso periodo. Sul lungo termine la situazione è ancor più critica: la maggior parte dei reattori ha già alle spalle circa 30 anni di operatività e verrà chiusa entro 10-15 anni.

Di contro, la costruzione di nuovi impianti nucleari è ostacolata da vari fattori:

1) Il costo elevato (ed in aumento) dei nuovi reattori nucleari, necessario per garantire maggiori livelli di sicurezza. Eclatanti sono i costi dei reattori di tipo EPR di Areva: nei due siti europei in cui sono in costruzione, hanno già sforato gli 8 miliardi di euro. Tali cifre sono ormai fuori dalla portata di molte compagnie elettriche private.

2) La necessità di provvedere, almeno in Europa, ad un più congruo sistema “assicurativo” contro i disastri nucleari. In un recente articolo sull’Ecologist, l’economista ambientale Ingmar Schumacher afferma:

In Europa, questi costi sono attualmente, in parte, coperti da un’assicurazione obbligatoria contro i disastri, pagata dall’operatore nucleare. Tuttavia, questa assicurazione è gravemente insufficiente nell’includere nel prezzo dell’energia nucleare i costi attesi conseguenti a catastrofi.

Come risultato, i governi di tutto il mondo, socializzano i danni che non sono coperti da questa assicurazione. Questo è precisamente il motivo per cui la Commissione Europea sta cercando di riformare l’assicurazione sui disastri nucleari.

[… Ad oggi] la “bolletta” di Fukushima non è ancora stata emessa e i pericoli rimangono presenti, ma le stime sinora svolte individuano i costi complessivi del disastro nell’intervallo da 200 miliardi dollari fino a circa 500 miliardi: più volte l’intero valore del patrimonio netto di una qualsiasi corporation nucleare.

[…] la socializzazione dei disastri ha due risvolti negativi, uno dei quali è l’azzardo morale. Con una limitata responsabilità e la condivisione del rischio, un operatore sarà propenso ad investire di meno nella sicurezza dell’impianto nucleare.

[…] Il secondo problema con la socializzazione dei costi è che è improbabile che possa portare ad una quantificazione completa dei costi reali dell’energia nucleare.

Conclude Schumacher:

L’energia nucleare diventa non competitiva una volta che i costi di un’assicurazione completa contro le calamità sono pienamente integrati nel suo prezzo.
Senza un’assicurazione completa, i danni da catastrofi dovranno essere socializzati. Visti i budget limitati dei governi, si verificherà che non tutti i costi del disastro potranno essere compensati. Dobbiamo chiederci se questo sia moralmente accettabile.

3) L’aumento, in prospettiva, delle emissioni di gas serra legate alla produzione di energia nucleare. Come ogni altra attività umana, anche la costruzione, gestione e smantellamento di un centrale atomica emette una certa quantità di gas climalteranti. Ne abbiamo già parlato proprio tre anni fa. Allora avevamo osservato:

“…la tendenza naturale ad estrarre l’uranio da giacimenti di concentrazione via via più povera comporta un aumento dello sforzo (energia, materiali, ecc.) investito nella fase estrattiva al fine di garantire una produzione costante. Ciò conduce automaticamente ad un’emissione crescente di gas serra. E’ stato calcolato che se la frazione di energia nucleare globale rimanesse costante sino al 2050, a tale data le emissioni imputabili ad una centrale nucleare sarebbero uguali a quelle di una a gas naturale di pari taglia.

Nessun aiuto alla costruzione di nuove centrali può quindi provenire dalla necessità di diminuire le emissioni di gas serra.

4) La fine dell’uranio a buon mercato:  proprio con questo titolo è stato da poco pubblicato un recente articolo scientifico di Michael Dittmar (disponibile in una versione pre-stampa qui). In esso si prevede che, analogamente a quanto accaduto per il petrolio, il progressivo esaurimento delle miniere di uranio più redditizie porterà ad un picco produttivo nel 2015, cui seguirà un declino. L’autore prevede un picco attorno alle 58000t/anno di uranio estratto, quando la domanda prima del 2011 era di circa 68000t/anno.

Anche nell’ipotesi che con un aumento dei prezzi dell’uranio si possa compensare il calo produttivo estraendo da depositi meno concentrati, e sopportando costi maggiori, ciò rappresenterebbe comunque un ulteriore ostacolo per gli operatori nucleari che dovrebbero fronteggiare maggiori costi per approvvigionarsi della materia prima. Inoltre, estrarre da depositi meno concentrati significa impiegare più energia, e quindi emettere più gas serra, per unità di uranio estratta, proprio come osservato nel punto precedente.

Insomma, è molto probabile che, almeno nella terminologia di settore, si vedrà riferirsi a due periodi distinti della storia del nucleare civile: il “pre” ed il “post” Fukushima, ovvero l’ascesa e il declino di questo settore.

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10 risposte a “Fukushima e il Picco del Nucleare

  1. Tutto sta declinando. Malgrado la nostra “intelligenza” come specie, faremo la fine di quella colonia di batteri in laboratorio alle prese col declino di nutrimento.

  2. Ciao Dario, leggo sempre con interesse i tuoi articoli.
    In questo, però, trovo due dati che non mi convincono.
    Il primo è quello sul costo delle centrali: esprimere i valori in miliardi di € e non in €/kWh prodotto con un’analisi LCOE confrontato alle altre fonti non mi sembra molto utile.
    Il secondo è il dato che il nucleare è in calo.
    Vero che in Europa diminuirà ma la IEA non è molto d’accordo sul resto del mondo.L’energia da nucleare raddoppierà da oggi al 2035 e si può vedere un cenno alla slide 4 del report annuale (qui, http://www.worldenergyoutlook.org/pressmedia/recentpresentations/LondonNovember12.pdf)

    • Sul costo delle centrali hai ragione, è più corretto usare il costo livellato di generazione. Ma approfondire con un paio di link avrebbe significato appesantire un articolo già lungo che era iniziato con l’idea di essere schematico(ok, è fallita). Comunque il concetto rimane vero: molte stime di LCOE sono ottimistiche perché considerano un investimento iniziale che è inferiore a quello reale, e che ormai è possibile solo per imprese di tipo pubblico.
      La IEA è un’ottima fonte per fotografare il presente, ma sul futuro
      non ci farei molto affidamento. In passato sono stati molto bravi a proiettare costi del petrolio al 2020 tra i 30 e i 40 dollari al barile. Alcuni dati sul nucleare sono scarsamente contestabili: centrali vecchie, costi d’investimento in ascesa, estrazione di uranio già ora insufficiente e destinata a diminuire. Il nucleare è una scelta strategica solo se si ha il controllo dell’estrazione e dell’arricchimento, o se serve un pò di plutonio. Altrimenti ci sono scelte meno costose: il carbone innanzitutto. Quando la Cindia avrà raggiunto il numero di centrali nucleari “minimo” si fermerà perché non conviene scambiare una dipendenza (petrolio) con un’altra (uranio) che devi comprare all’estero. Infine c’è da considerare la velocità con cui verranno costruite le nuove centrali. Se è inferiore, e per adesso non ci sono segnali contrari, a quella con cui le vecchie vengono chiuse, il nucleare globalmente non tornerà più alle produzioni pre-Fukushima.

      Poi, potrei sbagliarmi, da cui l’uso di forme ipotetiche nel post. Ma per cambiare idea vorrei prima capire da quali driver dovrebbe scaturire questa rinascita del nucleare.

  3. Mancano molti dati. La mortalità complessiva da incidenti nucleari è estremamente bassa, la più bassa in assoluto nel confronto con altre fonti come carbone, petrolio, gas ecc. Per fare un esempio la sola centrale a carbone della Silva in Italia è stata accusata dalla magistratura di 400 morti, più di tutti i morti per gli incidenti nucleari messi insieme da quando esiste il nucleare. Il discorso sul picco di Uranio non esiste, ed è fuori dal contesto; il dato va storicizzato: le nuove future centrali saranno al Torio o con il riutilizzo delle scorie dopo tecnologie di arricchimento. Inoltre l’uranio in futuro servirà solo per un arco temporale limitato; nel giro di 30-40 anni saranno pronti i nuovi reattori a fusione che utilizzano idrogeno e trizio. I dati poi sulle emissioni di carbonio delle centrali nucleari sono completamente falsi: a parte che l’energia per l’estrazione di uranio potrà sempre più derivare dall’utilizzo di energia elettrica prodotta dal nucleare stesso, c’è da considerare che l’attività media di una centrale è di 45-50 anni e la quantità risparmiata di carbonio nell’aria è estremamente superiore a quella spesa nella costruzione. Il nucleare è la salvezza, l’unica salvezza per il pianeta….

    • “Mancano molti dati. La mortalità complessiva…”
      Non era questa la finalità del post. La finalità era spiegare perché il nucleare è al declino. Ci sono molti altri aspetti (pro e contro) che possono essere discussi, ma non sono un vero ostacolo o una spinta ad una rinascita del nucleare.
      “Il discorso sul picco di Uranio non esiste, ed è fuori dal contesto…”
      Spero si renda conto dell’evidente contraddizione. Forse ha scritto un pò in fretta e intendeva dire altro.
      “le nuove future centrali saranno al Torio o con il riutilizzo delle scorie dopo tecnologie di arricchimento. […]nel giro di 30-40 anni saranno pronti i nuovi reattori a fusione che utilizzano idrogeno e trizio. “
      Da un vecchio comunicato stampa del 2008:
      Esistono anche altre tecnologie nucleari che vengono descritte nella letteratura come potenzialmente utilizzabili per produrre energia. Fra queste l’uso del torio al posto dell’uranio, l“amplificatore energetico” e la fusione nucleare. Nessuna di queste proposte ha mai raggiunto lo
      stadio di un prototipo in grado di produrre energia e i tempi per il loro sviluppo sono come minimo di diversi decenni. Pertanto non le considereremo qui ulteriormente.

      E’ interessante notare come a distanza di 6 anni niente sia cambiato.
      “I dati poi sulle emissioni di carbonio delle centrali nucleari sono completamente falsi: a parte che l’energia per l’estrazione di uranio potrà sempre più derivare dall’utilizzo di energia elettrica prodotta dal nucleare stesso, c’è da considerare che l’attività media di una centrale è di 45-50 anni e la quantità risparmiata di carbonio nell’aria è estremamente superiore a quella spesa nella costruzione.”
      E’ un’affermazione un pò forte, che forse avrebbe bisogno di qualche studio o pubblicazione scientifica di supporto, o almeno una critica ragionata alle due pubblicazioni scientifiche che sono segnalate nel testo. Lasciata così sembra una presa di posizione un pò gratuita.
      L’unico suo ragionamento di supporto, l’uso dell’energia elettrica prodotta per muovere le enormi macchine di scavo che estraggono l’uranio, non fa i conti né con le problematiche dell’accumulo elettrico, che la rendono una soluzione ad oggi non praticabile, né con il calo dell’ore grade citato nel testo.

  4. ho letto l’articolo linkato al “conferimento controllato in mare” che di fatto dovrebbe essere uno sversamento di acqua contaminata in un contenitore più grande, e la trovo un idea mortalmente assurda, c’è davvero qualcuno che ritiene che per limitare dei danni localizzati sia più efficace creare dei danni generalizzati senza la possibilità di controllo?

    • In realtà è l’idea alla base del conferimento in natura di un qualsiasi inquinante: lo fanno i tubi di scappamento delle auto, i camini delle stufe a legna/pellet, gli scarichi delle industrie nei fiumi…
      Si suppone la natura abbastanza grande per: 1)diluire l’inquinante 2) a volte anche riuscire a degradarlo.
      Ha un suo senso, almeno fino a quando non si abusa del concetto e gli effetti cumulati di tutte le sorgenti emissive non diventino insostenibili.
      Nel caso di Fukushima c’è poi un triste vantaggio in più: l’oceano è un bene collettivo, quindi essendo di tutti è di nessuno in particolare…

  5. Pierluigi Di Pietro

    Dal punto di vista econometrico, nulla da obiettare: il nucleare risente delle stesse dinamiche retroattive geologico/economiche che stanno segnando il destino di tutte le altre risorse.
    Mancano alcuni dettagli concernenti il disastro di fukushima: in primo luogo, i generatori diesel non erano stati distrutti, ma erano stati distrutti i loro scambiatori di calore. Essendo delle macchine termiche anch’essi ( e sono delle dimensioni di un tir) hanno bisogno anche loro di dissipare il calore della combustione del diesel. E che cosa ce’ di meglio che metter gli scambiatori di calore (volgarmente i radiatori) sulla costa per usare l’acqua del mare? E quelli sono stati messi tutti ko dallo tsunami. Per inciso, tutti gli impianti atomici costieri hanno gli scambiatori di calore delle pompe diesel di emergenza sulla costa. E’ assolutamente inutile che mi costruisci una pompa diesel che funzioni anche sott’acqua, se ha il radiatore rotto. QUello prima o poi grippa, come e’ immancabilmente successo a tutti e 17 gli scambiatori diesel di fukushima. Nell’impianto gemello (Daini) si sono rotti solo il 75% degli scambiatori, e’ per quello che non abbiamo avuto un disastro anche da quella parte.

    Per quanto riguarda le esplosioni, gli esperti sembrano concordare che la PRIMA e’ stata una eplosione da idrogeno. Ma la SECONDA e’ stata estrememente piu’ energetica, probabilmente del materiale delle barre ripiegate e contorte ha reagito localmente, dentro alla piscina, e ha fatto il botto. le seconda esplosione e’ quindi ascrivibile a ll’eplosione di una piccola nucleare sporca.

    Terso punto. Il vero disastro di fukushima no sono i noccioli, che pur fusi hanno retto. Il disastro lo stanno facendo le decine di migliaia di tonnellate di materiali delle piscine, che sono crepate al fondo per colpa del terremoto ( una e’ stata sventrata dalla second esplosione di cui sopra).
    Per quanto riguarda lo sversamento in mare, mi chedo perche non lo facciano. Dopotutto stiamo sversando almeno 300 metri cubi di acqua contaminata al giorno attraverso le crepe sul fondo delle piscine dal 2011, mentre altri 300 metri cubi viene stoccato nelle famose cisterne ( tempo medio statistico di vita prima di cominciare a rompersi: tre anni).

    Ora dovranno fare una specie di infernale partita a shangai nucleare per provare a togliere le barre di combustibile esausto dalle piscine, distorte e incrostate come sono, una a una dalla mucchia.
    Inutile dire che se falliscono mezza manovra, potrebbero spezzare una barra e far scattare una nuova criticalita’ locale.
    Un esperto di stoccaggio nucleare, Gunnie Andersson, gestore insieme alla moglie del sito feirewids.com, suggerisce che un lavoro del genere non e’ roba per quelli della Tepco, i quali hanno dimostrato parecchie lacune di preparazione e molti problemi di gestione piu’ politica che tecnica del problema.

  6. Pierluigi Di Pietro

    Arnie Gundersen, non Gunnie Andersson, la memoria mi ha giocato un brutto tiro 😦

  7. Pierluigi Di Pietro

    Andando a riguardare il sito di fairewinds, errata corrige: a quanto pare nell’impianto 3 e’ stata rilevata una nuova perdita consistente di acqua radioattiva, e questa volta pare che venga proprio dal nocciolo.

    Piu’ la si guarda, questa cosa, piu’ sembra un delirio di disastri uno dentro l’altro

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