Transizione ecologica: il nucleare può essere sostenibile?

Nucleare sì, nucleare no, nucleare forse: il dibattito sull’energia dell’atomo non è mai scemato. Anzi, in questi primi giorni del 2022 è tornato prepotentemente a occupare le prime pagine dei giornali: il motivo è che nella bozza della cosiddetta tassonomia dell’Unione europea, un documento circolato tra gli Stati membri poco prima della mezzanotte del 31 dicembre scorso, si citano per l’appunto gli investimenti nel nucleare e nel gas come compatibili con la transizione ecologica, il passaggio graduale che dovrebbe portare al raggiungimento della neutralità climatica entro il 2050. 

Ed è stato proprio questo a far riaccendere la polemica. Da una parte stati come AustriaGermaniaSpagna (e altri) si sono dichiarati fermamente contrari all’inclusione dell’atomo nel testo della tassonomia. Dall’altra, per esempio, la Francia, un paese che soddisfa gran parte del proprio fabbisogno energetico con le centrali nucleari, è favorevole alla proposta. La questione è tutt’altro che semplice e ruota (tra le altre cose) attorno al cosiddetto nucleare di quarta generazione, un insieme di tecnologie che, almeno sulla carta, dovrebbero consentire di produrre energia dall’atomo in modo più efficiente e sicuro. Cerchiamo di capire come stanno le cose.

Cosa dice la tassonomia europea

La tassonomia dell’Unione europea è una classificazione delle attività economiche che possono essere considerate sostenibili dal punto di vista ambientale: un documento che, per l’appunto, fa da “guida” agli investimenti privati per la transizione a una crescita economica priva di impatti sull’ambiente (e in particolare rispetto al cambiamento climatico), incentivando tutte le attività necessarie a raggiungere la neutralità climatica entro il 2050. La necessità di una guida di questo genere deriva direttamente dal Green deal europeo, l’impegno assunto dai 27 stati membri a “fare dell’Unione europea il primo continente a impatto climatico zero entro il 2050”, traguardo da raggiungere “riducendo le emissioni di almeno il 55% entro il 2030 rispetto ai livelli del 1990”.

In particolare, la Commissione europea ha individuato sei obiettivi in base ai quali seleziona le attività considerate sostenibili: la mitigazione del cambiamento climatico; l’adattamento al cambiamento climatico; l’uso sostenibile delle risorse idriche e marine; la transizione verso l’economia circolare, con riferimento anche alla riduzione e al riciclo dei rifiuti; la prevenzione e il controllo dell’inquinamento; la protezione della biodiversità e la salute degli ecosistemi. Alla luce di questo, un’attività – dice sempre l’Europa – può definirsi eco-compatibile se soddisfa quattro criteri: contribuisce positivamente a almeno uno dei sei obiettivi ambientali; non produce impatti negativi su nessun altro obiettivo; viene svolta nel rispetto delle garanzie sociali minime; rispetta i criteri tecnici identificati da atti delegati adottati dalla stessa Commissione europea.

Torniamo alla tassonomia. A svelare in anteprima i contenuti della bozza fatta circolare il 31 dicembre scorso dalla Commissione è stato il Financial Times, venuto in possesso del documento: “La bozza del testo”, riporta la testata, “dice che l’etichetta green dell’Unione europea dovrebbe essere applicata anche a fonti di energia controverse, tra cui l’energia nucleare e il gas, sotto certe condizioni. La decisione è stata presa dopo che un gruppo di nazioni pro-nucleare, tra cui la Francia, e pro-gas, ha chiesto che la tassonomia non punisca sorgenti energetiche che rappresentano la parte principale della loro produzione”. E ancora: “Stando alla bozza, l’energia nucleare dovrebbe essere considerata un’attività economica sostenibile a patto che le nazioni europee che ospitano centrali nucleari siano in grado di stoccare i rifiuti in modo sicuro e soddisfino il criterio di ‘non provocare danni significativi’ all’ambiente. La costruzione di nuove centrali nucleari sarà riconosciuta come attività green per permessi rilasciati entro il 2045″. 

Il nucleare di quarta generazione: questione di lessico

Il dibattito politico ed economico sul nucleare, naturalmente, si intreccia con quello scientifico e tecnologico. In particolare, sotto la luce dei riflettori ci sono le cosiddette “tecnologie nucleari di quarta generazione“, citate, tra gli altri, da Roberto Cingolani, ministro per la Transizione ecologica, che già a metà dicembre scorso si diceva certo che il nucleare sarebbe stato inserito nella tassonomia europea della finanza sostenibile: “È una fonte che non produce anidride carbonica – aveva dichiarato -. Oggi la mia posizione di tecnico è che non farei le centrali di prima e seconda generazione, che sono complesse e hanno problemi con le scorie radioattive”.

Il problema vero è che la dicitura “quarta generazione” è molto vaga, e non ne esiste una definizione unanime e condivisa. Ed è quindi difficile valutarne l’impatto se prima non si chiarisce quello di cui si sta parlando. “La classificazione per generazioni, in realtà”, spiega a Wired Angelo Tartaglia, ingegnere nucleare e professore emerito di fisica al Dipartimento di scienza applicata e tecnologia del Politecnico di Torino“è abbastanza ‘discorsiva’ ed è riferita al periodo di costruzione e/o al tipo di tecnologia utilizzata

Concetto confermato e chiarito anche da Umberto Minopoli, presidente dell’Associazione italiana nucleare (Ain): “La ‘scansione’ in generazioni è riferita alle caratteristiche tecnologiche dei reattori [per esempio tipo di raffreddamento, combustibile utilizzato, etc., ndr] e al periodo di costruzione delle centrali: le prime a essere edificate, che ormai non esistono quasi più, sono quelle di prima generazione; le centrali costruite tra gli anni Sessanta e gli anni Settanta, la maggior parte, sono di seconda generazione; quelle costruite negli anni Novanta, come l’Epr in Francia o gli AP1000 negli Stati Uniti, si classificano nella terza generazione”. I reattori di quarta generazione ancora non esistono. “Ci sono ipotesi, progetti, sperimentazioni, ma niente di più. Gli obiettivi progettuali dei reattori di nuova generazione – continua Tartaglia – necessitano di molto, troppo tempo per essere realizzati. Un tempo certamente superiore a quello della transizione ecologica”.

Cosa vuol dire “salto di generazione”

Quali sono questi “obiettivi progettuali”? In generale, a ogni “salto” di generazione corrisponde (dovrebbe corrispondere) un miglioramento in termini di efficienza e sicurezza. “Detto rozzamente, il processo funziona così – prosegue Tartaglia -. Le barre di uranio vengono inserite nel reattore e si fa partire la reazione di fissione. Dopo un po’, il combustibile (un termine che in realtà è improprio, dal momento che non avviene una reazione di combustione) si ‘autoavvelena’, cioè esaurisce la sua possibilità di alimentare altri processi di fissione. In altre parole, si spegne. Nei reattori di prima generazione, i più vecchi, questo ‘spegnimento’ avviene molto presto. I reattori moderni, invece, consentono di sfruttare più combustibile. E questo è il miglioramento in termini di efficienza. 

“Per quanto riguarda la sicurezza, invece – aggiunge il docente – ci sono due punti da considerare: uno, il fatto che all’aumento della velocità di reazione corrisponda lo spegnimento della reazione stessa, per scongiurare fenomeni non controllabili; due, la possibilità di confinare in modo sicuro le scorie nel reattore nel caso qualcosa dovesse andare storto”. “Al momento, non ci sono reattori che possano assicurare questo ‘salto di generazione’”, conclude Tartaglia.

Un’altra possibilità: i “reattori modulari”

C’è comunque un’altra strada, almeno secondo Minopoli. “Anche se al momento – spiega – non esistono reattori di quarta generazione, bisogna considerare che da quando si è iniziato a parlarne come del ‘futuro del nucleare’ la scena è un po’ cambiata. Oggi la prospettiva più interessante è quella di ridimensionare le centrali energetiche, servendosi dei cosiddetti ‘reattori avanzati’, oppure ‘piccoli reattori modulari’ [Small modular reactors, Smr, ndr]. Si tratta di reattori di dimensione molto piccola, in grado di produrre una potenza che va da 5 a 300 megawatt circa, e i cui tempi e costi di realizzazione sono molto più brevi”. Entro il 2027, dicono i più ottimisti, e comunque ben prima del 2050. “Questi reattori, tra l’altro, sono fruibili anche per usi non elettrici – aggiunge Minopoli – come per esempio la produzione di idrogeno o la produzione di calore”. 

Al momento ne esistono soltanto due in operatività (in Cina e in Russia). Altri sessanta circa sono in fase di sviluppo, a vari gradi di avanzamento. C’è da dire, comunque, che anche rispetto alla “soluzione agile” degli Smr non mancano le perplessità, soprattutto sulla questione di replicare questi modelli su larga scala e sulla fattibilità di mettere in piedi, in tempi brevi, tutta la filiera necessaria ad avviare la produzione: centri di produzione del combustibile e impianti per arricchire l’uranio, oppure, nel caso si volesse utilizzare l’uranio naturale, miniere da cui estrarlo, acqua pesante e impianti per ricavarla dal mare. Per non parlare della rete di trasporti e della logistica: una sfida tutt’altro che semplice, insomma.

In ogni caso, Minopoli spiega che continuare a servirsi del nucleare non vuol dire necessariamente costruire nuove centrali. “Credo che il ricorso al nucleare sia assolutamente indispensabile, visti i target climatici che ci siamo posti – spiega -. C’è un grande fraintendimento, però: quando si parla di ‘contributo nucleare’ ci si riferisce, in gran parte, all’utilizzo delle centrali già esistenti (che al momento producono, a livello globale, 399 gigawatt di potenza), estendendone il ciclo di vita e aumentandone l’output energetico”. 

“E questo si può fare in tempi assolutamente ragionevoli”, chiosa il presidente dell’Ain.

Il problema delle scorie

L’elefante nella stanza, ovviamente, riguarda le scorie, ovvero i residui della fissione: materiale che può continuare a emettere radioattività anche per migliaia di anni, e che va stoccato in sicurezza (ne sappiamo qualcosa, date le nostre difficoltà con la costruzione del deposito definitivo per le scorie nucleari). “È vero che la fissione nucleare non produce gas climalteranti – dice ancora Tartaglia – ma, qualsiasi tipo di reattore si voglia utilizzare, con qualsiasi tecnologia, ci sarà sempre il problema delle scorie radioattive. Durante un processo di fissione, si generano diversi tipi di isotopi, in maniera non prevedibile, un po’ come i pezzi di un petardo che scoppia: alcuni di essi hanno un tempo di dimezzamento abbastanza breve, e quindi sono relativamente meno pericolosi; altri, invece, decadono su tempi lunghissimi, e quindi vanno stoccati in sicurezza”. 


Nucleare, istruzioni per scelte consapevoli


Il problema è: come, e dove? “La soluzione è quella dei depositi definitivi, una sorta di ‘tomba’ a 500 metri di profondità, dove i rifiuti nucleari sono sepolti da materiali come granito o salgemma e vi restano per un tempo indefinito. Tuttavia, non è semplice individuare questi luoghi: anzitutto, devono avere bassissima sismicità, e non si può prevedere con sicurezza come evolverà la sismicità di un dato luogo nei prossimi millenni; e poi per interrare le scorie è necessario perforare il suolo, il che apre la possibilità all’ingresso dell’acqua e alla sua contaminazione, che potrebbe arrivare fino alle falde. La verità è che confinare le scorie è molto difficile”.

Dal canto suo, Minopoli osserva che “le scorie a lungo tempo di decadimento sono una parte molto piccola di quelle prodotte durante il processo di fissione, il 3% circa. Al momento non c’è urgenza di individuare i depositi definitivi: quelli temporanei sono progettati per durare almeno 300 anni, e sono assolutamente sicuri per lo stoccaggio delle scorie. Data la difficoltà e i costi della costruzione di depositi geologici definitivi, la prospettiva migliore è quella di un accordo internazionale: più paesi si potrebbero mettere insieme e progettare un unico deposito definitivo in cui stoccare i rispettivi rifiuti”.

Via: Wired.it

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