Il nucleare è morto … lunga vita al nucleare.

Reazione nucleare di fusione

Il referendum ha cancellato il nucleare dal nostro futuro. Bene! Viva la democrazia, Viva i referendum che permettono al semplice cittadino di decidere del proprio futuro e di quello delle prossime generazioni. Per la verità, qualche intellettuale aristocratico obietta che il cittadino medio non ha “conoscenza” adeguata della materia per potersi assumere la responsabilità di decisioni così importanti per il nostro futuro. Ma la democrazia è questa: ogni ‘testa’ vale un voto. 

Certo ci sarebbe da vedere come ogni ‘testa’ forma le proprie convinzioni per poi decidere in un modo piuttosto che in un altro.  In una situazione ideale, nel caso del referendum sul nucleare, il cittadino medio avrebbe dovuto avere una buona conoscenza scientifica di base. Ma, qual è il livello di formazione scientifica della nostra scuola? Quante ‘teste votanti’ sanno distinguere fra fissione nucleare e fusione nucleare?

Prima del referendum poi i mass-media avrebbero dovuto illustrare, con servizi neutrali, nello stile dei Reportage della BBC, tutti gli aspetti del complesso problema energetico. Cosa hanno fatto invece le nostre televisioni e i nostri giornali? Hanno fatto da cassa di risonanza delle argomentazioni parziali e faziose delle parti in causa … non hanno certo aiutato il cittadino a formarsi una visione globale del problema.

Infine, quando si deve decidere del futuro di intere generazioni, i partiti politici dovrebbero abbandonare per un attimo la faziosità della lotta politica e proporre una lucida, fredda, non emotiva, analisi del problema energetico. Invece, un dilemma strategico, cruciale per il futuro dell’Italia è stato trasformato dai partiti politici italiani  in una quisquilia di lotta politica pro-contro Berlusconi.

In conclusione, secondo te, il cittadino medio è andato a votare dopo aver analizzato a fondo il problema energetico con tutti i suoi intricati aspetti scientifici, economici, ecologici? Per esempio, ha considerato che l’energia nucleare può dare una mano nella soluzione del problema dell’effetto serra?

Siccome l’effetto serra è molto più preoccupante per l’umanità degli incidenti nelle centrali nucleari, ritengo di dover ricordare i termini della questione proponendo una mia sintesi di un lungo e dettagliato articolo pubblicato qualche anno fa sulla prestigiosa rivista americana ‘Science’.

La nostra civiltà, la nostra economia, il nostro stile di vita dipendono essenzialmente dall’energia generata dai combustibili fossili (petrolio, gas e carbone). Anche se non è precisamente prevedibile quando i giacimenti fossili saranno esauriti, un fatto è certo: prima o poi essi saranno finiti per sempre.  Questo è un problema che si porrà nella seconda metà del secolo. Nel frattempo, dobbiamo fare i conti con l’impatto negativo sul clima terrestre dell’anidrite carbonica (CO₂) generata dalla produzione di energia con combustibili fossili. Quando bruciamo petrolio, gas o carbone nelle centrali elettriche, oltre all’elettricità, produciamo anche una grande quantità di anidrite carbonica (CO₂) che viene dispersa nell’aria e si accumula, nel tempo, nell’atmosfera terrestre. L’alta concentrazione nell’atmosfera di CO₂ è la causa primaria dell’effetto serra.

L’effetto serra ha un impatto già nell’immediato con il tempo meteorologico impazzito e creerà sconvolgimenti climatici sempre più significativi nei prossimi anni. Nel peggiore dei casi, c’è il rischio che si verifichi il cosiddetto “runaway greenhouse effect”. 

Questo fenomeno si può verificare quando la concentrazione nell’atmosfera di metano aumenta con l’aumento della temperatura causato dal  CO₂. Il metano è anch’esso un gas serra e l’aumento della sua concentrazione nell’atmosfera contribuirebbe ad aumentare a sua volta la temperatura (feedback positivo). Al momento grandi quantità di metano sono imprigionate  nelle calotte polari e nel suolo ghiacciato della tundra siberiana. Un significativo aumento della temperatura causato dall’aumento della concentrazione di CO₂, potrebbe causare lo scioglimento del ghiaccio e la liberazione nell’atmosfera del gas metano con conseguente balzo della temperatura a livelli che renderebbero non vivibile la superficie terrestre. 

Si tratta di un aumento esponenziale della temperatura che potrebbe cancellare la vita sulla terra. Alcuni modelli climatici prevedono che un evento del tipo di “runaway greenhouse effect”, può causare l’estinzione del 96% di tutte le specie marine e del 70% di tutti i vertebrati terrestri. 

Come vedi, qui c’è in gioco la sopravvivenza dell’umanità … non c’è spazio per umori viscerali di bassa lotta politica.

Dati ricavati dall’esame degli strati profondi dei ghiacciai indicano che negli ultimi 800.000 anni, la concentrazione di CO_² ha avuto un valore compreso fra 180 ppm (parti per milione) e 270 ppm. Misurazioni effettuate negli ultimi decenni indicano che il valore è aumentato da 313 ppm nel 1960 a circa 375 ppm nel 2005 pari a incremento medio annuo di 1,4 ppm. L’incremento purtroppo è esponenziale: il raggiungimento della soglia critica di 500 ppm è questione di pochi decenni. Gli scienziati sembrano concordi nel ritenere che i prossimi 50 anni saranno cruciali per l’umanità. Un obiettivo realistico è quello di mantenere la concentrazione di CO₂ nell’atmosfera al di sotto dei 500 ppm. 

Anche se realistico, l’obiettivo è molto difficile da raggiungere in quanto presuppone che tutta l’umanità adotti una politica comune per sostituire l’energia di origine fossile con energia alternativa. In questa strategia, lo sviluppo di una fonte di energia che non produce CO₂ , come il nucleare, svolge un ruolo fondamentale. 

Nel rapporto all’ONU dal titolo  “Solving the climate problem for the next 50 years with current technologies”, gli scienziati hanno individuato cinque categorie di intervento: (1) Efficienza e risparmio energetico; (2) Utilizzo di gas naturale in sostituzione del carbone;  (3) Cattura e immagazzinamento del CO₂; (4) Fonti di energia rinnovabili; (5) Foreste e terreni agricoli; (6) Energia Nucleare. 

Gli scienziati hanno anche individuato una lista di provvedimenti da adottare. La lista non è una “pick-up list” dove ciascun paese sceglie cosa fare e cosa no. Non è sufficiente, come dice certa propaganda, attuare il risparmio energetico e utilizzare le fonti rinnovabili. I conti tornano e il piano ha probabilità di successo solo se si attuano tutti i provvedimenti proposti. 

1.     Efficienza e risparmio energetico

Veicoli più efficienti 

Riduzione del consumo medio di carburante delle auto dall’attuale consumo medio 12 Km/litro  al consumo medio a 24 Km/litro mediante interventi sulla dimensione e peso dei veicoli, su motori più efficienti e sulla disincentivazione dell’acquisto di veicoli ad alto consumo. 

Uso ridotto dei veicoli 

Diminuzione della percorrenza media annuale delle auto dall’attuale 16.000 km all’anno a 8.000 km all’anno mediante interventi sul disegno urbano e sul trasporto pubblico di massa, oltre a restrizioni all’uso di veicoli ad alto consumo. 

Abitazioni efficienti 

Abbattimento di un quarto dell’emissione di CO₂ degli edifici e delle abitazioni di nuova progettazione. Incentivi per l’isolamento termico, per pannelli solari, per centrali termiche, condizionatori, apparecchiature elettriche e sistemi di illuminazione efficienti. 

Maggiore efficienza energetica delle centrali a carbone 

Raddoppio dell’efficienza delle centrali a carbone  portandola al 60%  rispetto all’attuale 32%.

2.    Utilizzo di gas naturale in sostituzione del carbone 

Siccome le centrali a gas inquinano molto di meno delle centrali a carbone, è necessario non costruire altre centrali a carbone e prevedere la sostituzione progressiva di buona parte delle centrali a carbone esistenti con centrali a gas.

3.    Cattura e immagazzinamento del CO₂ 

Carbon Capture and Storage (CCS) è una tecnologia che permette la cattura  ed il successivo immagazzinamento in depositi geologici sotterranei di buona parte dell’anidride carbonica prodotta da impianti di produzione energia con combustibili fossili. Il processo si sviluppa in due fasi: (1) il combustibile fossile viene bruciato in una prima camera di combustione producendo CO₂ e Idrogeno. L’idrogeno viene poi bruciato, senza emissioni, per produrre elettricità. (2) Il CO₂ catturato è iniettato in immense caverne o depositi geologici sotterranei. Può sembrare strano ma questa è una tecnologia ben sperimentata, basti pensare che negli Stati Uniti, per soddisfare i picchi di domanda, ogni anno vengono iniettati ed estratti dai depositi geologici circa 4.000 miliardi di metri cubi di gas naturale. Un problema potrebbe essere la tenuta dei depositi geologici per lunghi periodi, alcuni secoli, senza perdite significative di CO₂. Ricerche in tutto il mondo sono in corso per verificare questo aspetto.

4.    Fonti di energia rinnovabili

Elettricità dal vento 

L’output degli impianti eolici è per sua natura intermittente. Un output di picco di 3 GW (1 Gicawatt = 1 miliardo di watt) corrisponde ad una capacità media di base di 1 GW. Per coprire la percentuale di abbattimento del CO₂  prevista per questa tecnologia è necessario sostituire, nei prossimi decenni, a livello mondiale, 2.000 GW di elettricità prodotta dal carbone con la stessa quantità di energia prodotta dal vento. La produzione mondiale di elettricità dal vento è attualmente di circa 50 GW; ne consegue che la capacità degli impianti eolici dovrà diventare 40 volte maggiore di quella odierna. La superficie interessata all’installazione delle turbine a vento, in terraferma o in mare, sarà di 30 milioni di ettari pari al 3% della superficie degli Stati Uniti. 

Elettricità fotovoltaica dal Sole 

La produzione mondiale di elettricità fotovoltaica è al momento di  4 GW con una crescita media annuale del 20%. Per coprire la percentuale di abbattimento del CO₂  assegnata al fotovoltaico è necessario moltiplicare per 500 l’attuale produzione prevedendo di utilizzare circa 2 milioni di ettari di terreno o 2-3 metri quadri a persona. 

Energia geotermica 

L'energia geotermica è generata per mezzo di fonti geologiche di calore e può essere considerata una forma di energia rinnovabile se valutata in tempi brevi. Si basa sullo sfruttamento del calore naturale delle visceri della Terra. L'energia geotermica costituisce oggi meno dell'1% della produzione mondiale di energia. Bisognerà almeno moltiplicare per 60 la produzione di energia geotermica attuale. 

Idrogeno da fonti rinnovabili 

L’idrogeno come fonte di energia può essere prodotto anche utilizzando fonti energetiche rinnovabili come il vento. Se si usa l’elettricità prodotta dagli impianti eolici per produrre l’idrogeno da usare poi come carburante per le auto a fuel-cell, l’intero processo sarebbe senza emissioni di CO₂. 

 Biofuels 

I combustibili fossili possono anche essere sostituiti dai biofuels come l’etanolo. Una produzione adeguata di biofuels richiederebbe 250 milioni di ettari di terreno coltivabile pari ad 1/6 della superficie mondiale coltivabile disponibile. La produzione attuale di etanolo è nel mondo di 680.000 barili al giorno è viene prodotto quasi esclusivamente in Brasile dalla canna da zucchero e negli Stati Uniti dal mais. 

Energia idroelettrica 

A causa del quasi esaurimento della possibilità di nuove grandi installazioni idroelettriche, l’incremento futuro della produzione di energia idroelettrica rappresenta solo una quota marginale nella strategia di abbattimento del CO₂.

5.    Forestizzazione 

Anche alle foreste è stato assegnato un ruolo nella strategia anti-CO₂.  Le foreste possono concorrere all’abbattimento del CO₂ in due modi: (1) riduzione a zero per i prossimi 50 anni del taglio delle foreste tropicali primarie;  (2) forestizzazione di 250 milioni di ettari ai tropici o 400 milioni di ettari nelle zone temperate.

6.    Energia Nucleare 

L’energia nucleare ha impatto zero per quanto riguarda le emissioni di gas serra. Per contro l’energia nucleare da fissione è poco sicura. Non è necessario qui dilungarsi sui rischi del nucleare: è l’unico aspetto del problema che il cittadino medio ha veramente capito. Nonostante i rischi connessi, lo studio scientifico devolve un sesto dell’abbattimento totale del CO₂ nell’atmosfera alla produzione di energia nucleare. In particolare, l’energia nucleare dovrebbe sostituire energia prodotta con il carbone per 700 GW di elettricità. Questo significa raddoppiare, a livello mondiale, la capacità attuale degli impianti nucleari a fissione entro i prossimi 50 anni.

Come vedi sono cose di non facile attuazione e sulle quali i vari paesi non sempre concordano. In Italia, a seguito del referendum, non ci sarà il nucleare. In sostituzione dovremmo fare di più nelle altre cinque categorie. Molto si può fare con il risparmio energetico, molto viene già fatto per lo sviluppo delle rinnovabili. Bisogna rendersi conto però che questi sono palliativi: con le tecnologie attuali, checché ne dica Grillo e compagni, non si riuscirà mai a sostituire tutta l’energia di origine fossile che oggi usiamo. 

E’ allora? Le alternative sono due: o il ritorno a uno stile di vita pre-industriale o l’avvento di nuova forma di energia nucleare, il termo-nucleare o nucleare per fusione.  E’ una forma di energia che ha bisogno, come carburante, solo di due elementi che si trovano nell’acqua, il deuterio e il trizio. E’ sicura perché in caso di incidenti il reattore semplicemente si spegne e perché produce poche scorie con una bassa radioattività con tempo di dimezzamento di una decina d’anni.  Il nucleare per fusione è basato su una tecnologia che copia il processo di fusione nucleare che avviene all’interno del Sole. Per approfondire, vedi il mio articolo “La TEORIA della RELATIVITA’ … per stupidi (10) “ 

Nel giro di 50 anni la fusione nucleare può diventare una realtà in grado di risolvere, definitivamente, la fame di energia dell’uomo, senza modificare i delicati equilibri climatici del pianeta. L’energia nucleare (per fusione) è forse  l’unica speranza per l’umanità di non regredire a livello di vita pre-industriale o addirittura al Medioevo, quando le scorte mondiali di combustibile fossile (carbone, petrolio e gas) saranno esaurite.

Per questo, controcorrente, ripeto forte : “il nucleare è morto … lunga vita al nucleare”. 

Luigi Di Bianco 

PS: Per la serie completa dei miei scritti visita il mio sito web  SUM ERGO COGITO 

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