Energia nucleare: la IV generazione è da valutare

Post 406

Energia nucleare: la IV generazione è da valutare

(N.B. nuova serie di post “Generàlia”, vedi post 404, 405)

Tutto quello che ho sempre detto e scritto sul nucleare lo confermo pienamente. Ma occorre precisare e ricordare una cosa: tutto quello che ho sempre detto e scritto sul nucleare si riferiva al nucleare a fissione (sul nucleare a fusione è tutto un altro discorso). E nell’ambito della fissione nucleare, tutto quello che ho sempre detto e scritto si riferiva alla II e alla III generazione (la I generazione è stata costituita da prototipi). Dunque, sono stato e sarò sempre contrario alla produzione di energia derivante da reattori nucleari a fissione di II, e di III generazione. Per tutte le ragioni sempre espresse.

Ma il discorso sul nucleare a fissione di IV generazione è diverso. E dunque anche la mia posizione – da cittadino liberamente pensante – è diversa. Mi spiego in questo post.

Ma prima è necessario – seppure in modo sintetico e a livello di cittadini informati non certo di specialisti, ci mancherebbe – ricordare le generazioni di reattori nucleari (il tema di cui si parla):

Premessa generale:

le tipologie dei reattori nucleari a fissione si distinguono in funzione del fluido refrigerante utilizzato (acqua, acqua pesante, gas, metalli liquidi, sali fusi) e del moderatore (sostanza in grado di rallentare i neutroni, favorendo le fissioni: acqua, acqua pesante e grafite. Ma esistono anche reattori che funzionano senza moderazione e che vengono detti “reattori veloci”).

I generazione (prototipi):

il primo storico reattore nucleare si chiamava “Chicago-Pile 1” ed era costituito da blocchi di grafite purissima tra i quali erano inseriti cilindri di uranio naturale. Sviluppò una potenza di solo ½ Watt ed era privo sia di un sistema di raffreddamento che di uno scudo anti-radiazioni. L’operazione di rimozione delle barre di controllo con inizio della prima reazione a catena artificiale fu effettuata dal grande e geniale fisico italiano Enrico Fermi. L’esperimento avvenne nell’ambito del famoso progetto Manhattan, i cui scopi erano certamente e solo militari, ma che portò - alla fine della Guerra – a studi circa la possibilità di sfruttamento della fissione nucleare per scopi civili (produzione di elettricità). I primi reattori di tipo commerciale entrarono in funzione negli anni ‘50 e ’60.

II generazione:

dalla seconda metà degli anni ’60 in poi, le potenzialità applicative della fissione nucleare diventarono patrimonio di conoscenza della maggior parte delle potenze mondiali. E fino a metà degli anni ‘80, il nucleare visse la sua fortuna: in tale periodo, infatti, furono costruiti la maggior parte dei reattori operativi ancora oggi (inizialmente progettati per funzionare 40 anni molti di essi hanno ricevuto o stanno ricevendo estensioni della loro vita operativa in quanto ancora in “ottime condizioni”). I design più utilizzati furono: ad acqua pressurizzata e ad acqua bollente (nei primi, l’acqua del circuito di raffreddamento primario è mantenuta liquida grazie all’altissima pressione, ed è l’acqua del circuito secondario a trasformarsi in vapore e a far girare la turbina; nei secondi, l’acqua del circuito primario va in ebollizione e il vapore va in turbina direttamente. Questi reattori ad acqua bollente sono più semplici da costruire, ma il fatto di avere sia acqua che vapore nel circuito primario rende più complicata l’operatività. Oltre a queste due principali tipologie di reattori, vennero sviluppati - tra gli anni ‘70 e gli anni ‘80 - anche i CANDU (reattori raffreddati e moderati ad acqua pesante, tuttora utilizzati in Canada), gli AGR (evoluzione dei reattori MAGNOX con raffreddamento a gas) e gli RBMK dell’ex URSS (questi sovietici erano altamente efficienti dal punto di vista economico-energetico ma  presentavano molte problematiche sotto il profilo della sicurezza come purtroppo il mondo ha scoperto con il disastro di Chernobyl del 1986).

III generazione:

è stata sviluppata tra la seconda metà degli anni ‘80 e i primi anni ‘2000 portando anche ad una terza generazione avanzata (III +): a questa generazione appartengono quasi tutti i reattori oggi in costruzione. La terza generazione è molto simile alla seconda per quanto riguarda le tipologie di reattori e le componenti di base, ma presenta sistemi di sicurezza all’avanguardia con anche la sicurezza passiva (attivazione delle misure di emergenza in modo automatico, senza l’intervento umano). Tuttavia, il disastro di Fukushima del 2011 solleva non pochi dubbi sulla sicurezza (seppure tecnologicamente avanzatissima) di questa generazione di reattori nucleari;

IV generazione:

ed eccoci arrivati al punto. La quarta generazione di reattori nucleari dovrebbe portare ad una vera e propria svolta rivoluzionaria. Si tratta di rendere la tecnologia nucleare flessibile cioè adattabile a diverse esigenze e molto più sicura, con produzione significativamente ridotta di scorie, ecc. In generale, con la quarta generazione si mira all’abbandono dell’acqua come refrigerante (in favore di fluidi che consentano di operare a temperature più alte e a pressioni più basse, con combustibile riciclato e con composizioni del combustibile più efficienti). Alcune linee di ricerca: reattori ad altissima temperatura (moderati a grafite e refrigerati a elio) in grado di produrre idrogeno sfruttando solamente il calore di scarto; reattori refrigerati con metalli liquidi (principalmente sodio, ma anche piombo) con riciclaggio delle scorie nucleari e chiusura del ciclo combustibile; reattori a sali fusi: a seconda del refrigerante possono essere reattori veloci (con bruciatura delle scorie nucleari) o reattori ad altissima temperatura (con generazione di calore di scarto utilizzabile in processi industriali). Inoltre, alcuni sistemi di quarta generazione prevedono la possibilità di stoccare l’eccesso di energia nei momenti di bassa domanda per poter seguire meglio il carico di rete elettrica, mentre altri ancora puntano a sfruttare il torio invece dell’uranio come combustibile. Di quarta generazione vi sono già diversi prototipi attivi e altri saranno accesi nei prossimi anni.

Nucleare modulare:

reattori nucleari di piccola taglia. L’intuizione nasce infatti negli anni ‘50 e il primo ambito dove trova applicazione è la propulsione navale (ancora oggi esistono numerosi vascelli a propulsione nucleare). Possono essere sia di terza generazione sia di quarta. Ma oggi che la Tecnologia permette sia la quarta generazione che elevati livelli di miniaturizzazione si cerca di costruire reattori di quarta generazione e contemporaneamente di piccola taglia, anche per la produzione di energia elettrica. Una delle caratteristiche principali di questi reattori, infatti, è la modularità: possono essere fabbricati in serie e successivamente trasportati e installati in funzione delle diverse esigenze (con vantaggi anche di tipo logistico-economico). Nel mondo esistono già allo stadio di prototipo.

Ebbene, di fronte al fatto che il nucleare in sé è privo o quasi del tutto privo di emissioni di CO2 (e che tutto ciò che è stato pensato e fatto finora non è servito ad un bel niente!) e di fronte al fatto che gli assetti geo-politici mondiali non sono affatto garantiti in uno scenario di Pace (e dopo ben 2 guerre mondiali! L’Umanità non ha imparato un bel niente!) non è proprio possibile - da un punto di vista razionale e scientifico  - non essere a favore della ricerca (e del successivo sviluppo industriale, civile, ecc.) riguardo al nucleare a fissione di quarta generazione (modulare e non). I rischi e i pericoli di una catastrofe climatica e/o energetica (quest’ultima, aimè, anche su base geo-politica conflittuale) fanno razionalmente stimare minori quelli certamente legati al nucleare a fissione di quarta generazione (modulare e non). Oggi, una vera sintesi - complessa e olistica - del tutto (cambiamento climatico, guerra, tecnologia, ecc.) non può che condurre ad una apertura o ri-apertura valutativa nei confronti del nucleare. Il nucleare a fissione di IV generazione (modulare e non) potrebbe essere un bene o comunque un male minore rispetto a un male certamente e già maggiore quale è appunto il Clima sempre peggiore (sia in senso naturale sia in senso politico. Quest’ultimo, tra l’altro, non esclude affatto la minaccia atomica. Pertanto tra il nucleare in senso bellico e il nucleare a scopo civile-energetico, tanto vale correrlo il rischio, nel segno almeno della risoluzione del problema energetico). Stavolta l’Umanità non può dire NO al nucleare. Certamente, non deve nemmeno dire SI. O meglio: occorre valutare, ri-valutare, ricercare, sperimentare, testare, ecc. IV generazione appunto e in funzione della IV generazione. E dopo lunga valutazione, e nel caso di “bilancio” più positivo che negativo, dire di SI. E augurandoci - e sperando - che il bilancio valutativo alla fine risulti essere più positivo che negativo per poter dire di SI. Perché, altrimenti, cosa rimarrebbe? Cosa ci rimarrebbe? Cosa rimarrebbe ai nostri figli? A parte un’intuizione geniale e risolutiva di qualcuno nel mondo circa la fusione nucleare (tutt’altra questione: pulita, pacifica ma ad oggi ancora irrisolta circa enormi problemi di tipo teorico e dunque, di riflesso, di tipo tecnologico-applicativo), il Nulla.    

(… e chissà che le grandi intuizioni olistiche sull’Energia di quel genio assoluto che è stato Albert Einstein non trovino, finalmente, la loro giusta e pacifica dimensione, come da loro vera natura, del resto. Forse l’Umanità ebbe, ed ha avuto, troppa “fretta applicativa” rispetto alle sue splendide ma comunque complesse e difficili teorie, generando “mostri” – la bomba atomica, le centrali nucleari di II e di III generazione – e contro cui lo stesso Einstein si impegnò moltissimo. Una cosa, infatti, è la conoscenza pura, altra cosa la sua applicazione … spesso distorta! speculatrice! ecc.). Forse, dopo tanto tempo, siamo ad una svolta positiva anche in tal senso … Chissà)