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Thursday, February 18, 2010

L' Energia da Fonte Nucleare è Amica dell' Ambiente?

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E' davvero sorprendente e raro incontrare qualcuno in Italia che ammette i propri errori. Ho letto dunque con piacere lo sfogo di un redattore di area ambientalista il quale, sentitosi tradito dal Presidente USA, ammetteva di essersi sbagliato nel ritenere che Mr. Obama fosse il nuovo eroe della causa ecologista. Quel redattore peraltro rifletteva una delusione diffusa in certo ambientalismo italiano poco istruito e poco efficace: dunque destinato a rimanere marginale se proseguirà così.

La goccia che ha fatto traboccare il vaso, inducendo molti ambientalisti a divorziare da Obama, è stata la recentissima decisione dell' Amministrazione USA di procedere alla costruzione di due nuove centrali nucleari...un vero colpo basso per chi solo qualche mese fa invocava prestazioni atletiche da parte del Presidente e per chi invitava all'ottimismo in vista di Copenhagen !

Poi abbiamo visto come sono naufragate tutte queste ingenue speranze....Per capire come vanno le cose al mondo bisognerebbe che questi bravi/e ragazzi/e si sprovincializzasero un pò e si dotassero di strumenti culturali un pò più solidi. Se non altro per contrastare gli avversari che sono assai astuti. Peraltro sarebbe bastato far attenzione e saper leggere per rendersi conto che, appena un mese dopo la sua entrata in servizio, il Presidente USA concluse un accordo con gli Emirati Arabi Uniti per la fornitura di tecnologie nucleari. La nuova strategia USA era chiara fin dall'inizio: giocare a 360° e aprire tutti i possibili cantieri che potessero in un qualche modo contribuire al PIL, inclusi quelli nucleari.

Tale strategia viene proposta all'opinione pubblica dicendo che la produzione di energia elettrica da fonte nucleare è amica dell'ambiente. Si tratta di un argomento certamente non nuovo ma sempre sottile perchè tende a far breccia e spaccare il campo avverso, quello degli ambientalisti. Ed in effetti ci sono stati anche alcuni grandi nomi dell'ambientalismo che hanno fatto proprio il suddetto argomento: tra essi, un ex-consulente della NASA il quale sul finire degli anni '60 ebbe l'idea vincente di battezzare Gaia il sistema vivente costituito dal nostro Pianeta o meglio, dalla sua biosfera. Un'idea fortunata, peraltro suggeritagli dallo scrittore William Golding, che ha reso popolare l'ex-consulente Lovelock ma che non mi è mai sembrata così eccezionale nè originale. Ben altri scienziati prima di lui, da Vernadskij ai fratelli Odum a Schroedinger, avevano posto le basi scientifiche del concetto di biosfera. Temo però che questi ultimi siano molto meno famosi per il grande pubblico del Dr. Lovelock del quale sono comunque ignote le competenze in materia di energia da fonte nucleare. Succede spesso così: persone che hanno dato contributi fondamentali all'umanità non arrivano in TV, altre più furbacchione invece sì. E magari, giunte ad una certa età, utilizzando la fama acquisita cominciano a parlare a vanvera.

Ma veniamo al sodo. La tesi di fondo, proposta anche dal Presidente Obama, è che la produzione di energia elettrica da fonte nucleare non genera CO_2 dunque è auspicabile dal punto di vista ambientale. Ora, questa tesi è vera se si considera solamente la fase in cui il reattore nucleare è in funzione (produce elettricità) e al contempo si ignorano tutte le altre fasi della filiera nucleare. Che però esistono e senza di esse fasi il reattore non funziona.

Un' automobile o una centrale a carbone producono gas serra mentre sono in fase di combustione, mentre operano. Per una centrale nucleare le cose sono diverse: essa non produce direttamente CO_2 in fase operativa ma, per poter operare, essa ha bisogno di un carburante la cui preparazione induce produzione di CO_2. Oltre ad avere devastanti impatti ambientali in tutti i siti minerari, nessuno escluso. Ma tralasciamo pure le falde acquifere avvelenate in prossimità dei siti estrattivi più cosucce del genere (che nessuno bonifica e paga) e concentriamoci sul solo CO_2.

Diciamo subito che la stima corretta di tutto il CO_2 emesso per KWh prodotto da fonte nucleare è oggi pressochè impossibile da farsi: non perchè siano conti concettualmente complicati (tutt'altro) bensì perchè le informazioni e i dati disponibili sono a volte incompleti e spesso non esistono proprio. Le stime saranno comunque sempre per difetto. E' difficile ad esempio che i francesi, che hanno rubacchiato Uranio per decenni in Congo e Niger, si siano preoccupati di calcolare quanto CO_2 emettevano mentre estraevano e poi trasformavano il prezioso minerale. E casi di questo tipo appartengono anche al presente, infatti non ci sono dati per il Niger. Comincia però a emergere nella letteratura delle scienze ambientali qualche informazione quantitativa, soprattutto per merito di alcuni ricercatori australiani. L'Australia, si sa, è una grande miniera in generale ed ha il 23% delle risorse mondiali di Uranio stimate a tutto il 2007. Attualmente è il terzo produttore mondiale con una quota del 19% circa ed ha due delle quattro miniere più grandi del mondo, Ranger nel Nord del Continente (proprietà di una sussidiaria di Rio Tinto) e Olympic Dam nel Sud (proprietà di BHP Billiton). La seconda è una miniera polimetallica, non si estrae solo Uranio bensì anche Rame, Oro e Argento e ciò complica ancora di più le cose perchè i costi economici ed ambientali di estrazione andrebbero addebitati percentualmente sulla base dei diversi elementi estratti. I quali vanno però separati e il grado di efficienza estrattiva varia da elemento a elemento e varia nel tempo. Cito qui Olympic Dam perchè la compagnia mineraria (Western Mining Corporation) che iniziò l'attività di scavo nel 1988 ha avuto per anni la buona abitudine di pubblicare dei resoconti annuali che valutavano anche l'impatto ambientale dell'attività estrattiva. Poi dal 2005, WMC è stata assorbita da BHP Billiton i cui sustainability reports sono molto più vaghi.

I dati fondamentali che qui ci interessano sono due:

1) La percentuale ( ore grade ) di ossidi di uranio (U_3O_8) sul totale di roccia estratta è drasticamente diminuita col passare degli anni di attività estrattiva. Mentre nel 1988, l' ore grade degli ossidi di uranio era 0.145%, oggi esso è 0.05% : bisognerà scavare 10 tonnellate di roccia per estrarre 5 chili di U_3O_8. E la tendenza è ovviamente la stessa in tutto il mondo : più si estrae minerale più si dovrà scavare per trovarne, più si scava più si dovrà spendere per unità di prodotto in termini di energia, di acqua e di reagenti chimici.

2) Dal 1991 al 2007, le emissioni di gas serra per unità di ossidi di uranio estratti sono aumentate di oltre 3 volte, passando da 16 ton CO_2 (e) / ton U_3O_8 a 55 ton CO_2 (e) / ton U_3O_8. Mi riferisco qui alle emissioni in miniera dovute essenzialmente al diesel bruciato dagli escavatori giganti. Sto trascurando tutte le altre emissioni legate alle altre fasi del ciclo dell'Uranio: che sono anch'esse importanti o molto rilevanti nel caso dell' arricchimento alimentato da combustibili fossili.

Se rimanessimo all' ultimo dato citato (55 ton ..) , dovremmo ammettere che le emissioni di gas serra in miniera sono ancora limitate: con due agili conticini troviamo che, in unità di energia, ciò corrisponde a circa 1 kg CO_2(e) per 500 KWh di energia elettrica da fonte nucleare. Il problema sta però nel fatto che tutti gli scenari relativi ad un ampliamento (previsto) del sito di Olympic Dam prevedono un consistente aumento sia degli inputs di energia e acqua che degli outputs di gas serra. Inoltre finora non si è visto alcun aumento di efficienza energetica nel processo estrattivo.

Le considerazioni qui proposte per Olympic Dam sono generali. Altri importanti siti minerari sono in condizioni ancor peggiori, come Rossing in Namibia (terza nel mondo per produzione di Uranio) il cui ore grade è oggi al 0.042%, ma tra qualche tempo si dimezzerà. Fa eccezione il Canada grazie a due giacimenti con altissimo ore grade scoperti negli anni '80, i quali però non dureranno in eterno. McArthur River, il più produttivo del mondo ha 65000 ton di Uranio provate più 62000 ton probabili. Ma già oggi i reattori esistenti usano 68000 ton di Uranio per anno...dunque i numeri parlano da sè. Si potranno invocare le immense riserve di Uranio contenute negli Oceani ma anche in tal caso si dovranno fare i conti con concentrazioni di 3 parti per miliardo, cioè 3 milligrammi per tonnellata, che impongono vincoli precisi sulla convenienza energetica ed economica del ciclo dell'Uranio. In ogni caso, qualsiasi attività finalizzata alla produzione energetica non può prescindere da una corretta valutazione della sostenibilità ambientale.

Insomma, da qualsiasi punto di vista si analizzi la faccenda a me pare, dati alla mano, che la produzione di elettricità da fonte nucleare sia già oggi insostenibile per Gaia e non abbia futuro. In altre occasioni ho argomentato su altri aspetti specifici della questione.
Qui ho voluto solamente dimostrare che la produzione di energia elettrica da fonte nucleare non è affatto amica dell'ambiente. Tale produzione genera già oggi notevoli quantità di gas serra per KWh prodotto ed esse quantità sono destinate a crescere negli anni a venire. Inviterei pertanto gli imitatori del Lovelock in salsa italiana a mettersi a studiare e smettere di sproloquiare in interviste e banali blogs.

7 comments:

Anonymous said...

Gentile Marco,
ottimo articolo, condivido molto le Sue conclusioni. Eppure ho una domanda, da "ignorante", da porle: lei ha sostanzialmente detto che la Nucleare non và perchè costa in estrazione,tanto CO2..... anche se poi effettivamente in produzione di energia la centrale non fà molto CO2.
Ebbene, ma anche le altre centrali possibili (in America mi sembra l'alternativa reale sarebbero quelle a carbone!) consumeranno anche esse in fase di estrazione del carburante, già prima della fase di produzione di energia, o no, giusto!??
Ovvero, anche l'estrazione del carbone produrra già CO2 equiparabile all'estrazione dei minerali/uranio, o sbaglio?

Quindi non dovremmo (e lei nel suo articolo) paragonare semmai il percorso complessivo, e non solo il percorso di estrazione (Nucleare) al percorso di produzione (carbone), che sono parametri diversi!

Certamente, se lei cmq mi dice (e forse non l'ho compreso nel suo post, mi scuso!) che già l'estrazione solamente dell'uranio è GIA' MOLTO piu grande di qualsiasi altra estrazione e di altri carburanti per centrali somati alla fase di produzione allora il problema ovviamente non si pone.... ma non mi è chiaro questo punto!!

Insomma, il mio dubio è che quindi in realtà non abbiamo un buon argomento da contrabbattere al discorso "poco >CO2" del nucleare.
Semmai dobbiamo giocarcela su altri aspetti, appunto, o di percorso complessivo (che includa le scorie quindi e inquinamenti di ALTRO tipo, non solo di CO2) e sugli aspetti di sicurezza, costi, etc etc. che renderebbo, sebbene il CO2 sia "vantaggioso", nel complesso la nucleare poc desiderabile....


La ringrazio per l'attenzione!

Un visitatore casuale ma interessato! :)

marco zoli said...

Sì, la sua osservazione è assolutamente corretta e pertinente.

Nel mio articolo ho però voluto mettere in evidenza come la produzione di energia elettrica a partire dagli atomi di Uranio richieda varie fasi delle quali molte inquinanti e generatrici di CO_2. Dunque la strategia "Nucleare" non è di certo ambientalmente sostenibile.

Non c'è dubbio che il ciclo complessivo del Carbone è ancora peggiore (ed è oggi il vero killer del Pianeta) ma noi dobbiamo puntare al meglio e non al meno peggio! Semmai dovremmo paragonare i costi complessivi del Nucleare con quelli del Metano e credo che andremmo già oggi in sostanziale pareggio...uso il condizionale perchè le stime precise sono assai difficili da farsi a causa della molteplicità di situazioni e della mancanza di dati.

Riguardo all'opzione "Nucleare" esistono poi tanti altri aspetti (ne ho enfatizzati alcuni in altri posts ) che la rendono inutile e sbagliata.

Ritengo che da subito andrebbero avviate serie politiche di risparmio energetico. Senza di queste non c'è comunque soluzione al problema di cui stiamo discutendo.
Cari saluti
MZ

Anonymous said...

Gentile Marco,
ringrazio la risposta tempestiva. Mi documento meglio sui Suoi altri post a proposito di nucleare e forse porrò qualche altra domanda!

marco zoli said...

Con piacere, mi scriva pure. Però perfavore si firmi con nome e cognome perchè in generale non interloquisco con persone anonime.
E' bello firmarsi no?
MZ

Luca Monti said...

In linea di principio mi sento di concordare con Lei, ma mi sembra non corretto omettere la necessita' e la convenienza su scala generale del ciclo del MOX e soprattutto il ciclo del Torio.

marco zoli said...

Gentile Sig. Monti,
come saprà il circa un terzo dei reattori francesi bruciano plutonio riciclato come MOX in un terzo dei rispettivi elementi di combustibile.
La necessità e la convenienza dell'uso del MOX sono in realtà tutte da dimostrare. Il dibattito su tale questione è vecchio di alcuni decenni. Osservo solo che in un grammo di plutonio, il numero di disintegrazioni al secondo è 200.000 più alto che in un grammo di uranio. Ciò ha indotto l'Environmental Protection Agency a fissare, per un impianto MOX, misure protettive molto più elevate che per un impianto alimentato ad uranio arricchito. Di conseguenza i costi di produzione totali del MOX sono molto più alti di quelli che si hanno partendo dall'uranio naturale. Veda la precisa analisi di Garwin e Charpak in proposito.

Certo, la costruzione di impianti MOX può venire giustificata dal fatto di dover disporre dei surplus di plutonio provenienti dalle testate dismesse ma è chiaro che questa questione è molto controversa

http://www.world-nuclear-news.org/RS-US_MOX_plant_clears_licensing_hurdle-2608107.html

Quanto al thorio, esso è stato preso in considerazione da diversi anni e l'India (che ha guidato la ricerca in questa direzione) fece operare un reattore al thorio già nel 1995.
Anche questo è tema che suscita entusiasmi ciclici. Staremo a vedere.

Intanto la cosa migliore è risparmiare quanta più energia è possibile ed avviare serie politiche di efficienza energetica. I capitali si fanno eliminando gli sprechi.

marco zoli said...

Gentile Sig. Monti,
come saprà il circa un terzo dei reattori francesi bruciano plutonio riciclato come MOX in un terzo dei rispettivi elementi di combustibile.
La necessità e la convenienza dell'uso del MOX sono in realtà tutte da dimostrare. Il dibattito su tale questione è vecchio di alcuni decenni. Osservo solo che in un grammo di plutonio, il numero di disintegrazioni al secondo è 200.000 più alto che in un grammo di uranio. Ciò ha indotto l'Environmental Protection Agency a fissare, per un impianto MOX, misure protettive molto più elevate che per un impianto alimentato ad uranio arricchito. Di conseguenza i costi di produzione totali del MOX sono molto più alti di quelli che si hanno partendo dall'uranio naturale. Veda la precisa analisi di Garwin e Charpak in proposito.

Certo, la costruzione di impianti MOX può venire giustificata dal fatto di dover disporre dei surplus di plutonio provenienti dalle testate dismesse ma è chiaro che questa questione è molto controversa

http://www.world-nuclear-news.org/RS-US_MOX_plant_clears_licensing_hurdle-2608107.html

Quanto al thorio, esso è stato preso in considerazione da diversi anni e l'India (che ha guidato la ricerca in questa direzione) fece operare un reattore al thorio già nel 1995.
Anche questo è tema che suscita entusiasmi ciclici. Staremo a vedere.

Intanto la cosa migliore è risparmiare quanta più energia è possibile ed avviare serie politiche di efficienza energetica. I capitali si fanno eliminando gli sprechi.