Che fine ha fatto il nucleare?

23/04/2018

Dagli anni Cinquanta la produzione di energia elettronucleare ha attraversato fasi successive di crescita e declino. Oggi, nonostante le problematiche legate alla sicurezza, è in ripresa e pare destinata ad aumentare. Uno dei vantaggi è la bassa emissione di gas serra. Nel 2050 la produzione annua di elettricità da fonte nucleare potrebbe arrivare al 24% del totale. I protagonisti di questa ripresa con le tecnologie tradizionali sono i Paesi emergenti, in particolare Russia, Emirati Arabi, Cina e India.
Europa e Stati Uniti si concentrano sulla sperimentazione delle nuove tecnologie, in particolare la fusione nucleare, per ridurre i rischi attuali, aprendo nuovi possibili scenari.

 

Il nucleare dagli anni Cinquanta a oggi
Lo sfruttamento dell’energia nucleare per produrre energia elettrica, iniziato negli anni Cinquanta, conobbe subito una crescita esponenziale. Quasi tutti i Paesi sviluppati e i regimi comunisti si dotarono di numerosi impianti, e alcuni di essi, prima fra tutti la Francia, affidarono all’uranio gran parte della loro produzione elettrica. In un’epoca in cui il prezzo del petrolio cresceva, l’energia nucleare consentiva produzioni elevate a un costo giudicato modesto, anche perché generalmente non si tenevano in considerazione i costi necessari allo smaltimento delle scorie radioattive e quelli dello smantellamento finale delle centrali, il cosiddetto “decommissioning”.

Gli anni Ottanta segnano la fine del boom del nucleare, con la consapevolezza dell’effettivo costo dell’energia prodotta e soprattutto, dopo il disastro di Chernobyl, dei potenziali pericoli associati a questa tecnologia: fuoruscita accidentale di materiale radioattivo e rischi di utilizzo militare di sottoprodotti della reazione di fissione.
È l’Italia a fare la scelta più radicale, con un referendum che segna l’abbandono del nucleare (1987), ma nei due decenni seguenti Olanda, Svezia, Germania, Belgio, Spagna e molti altri Paesi occidentali, dove i movimenti ecologisti sono particolarmente attivi, optano per l’abbandono delle centrali elettronucleari al termine della loro vita operativa. Anche negli altri Paesi, la costruzione di nuove centrali rallenta o si ferma del tutto, sia per i tempi eccessivi e i costi insostenibili di costruzione degli impianti, sia per la concorrenza con le nuove forme di energia rinnovabile – eolica e solare soprattutto – che diventano sempre più competitive.
L’incidente nucleare di Fukushima del 2011, scatenato da cause di carattere naturale – un violentissimo terremoto e il conseguente tsunami – accresce ulteriormente la prudenza di molti Paesi nello sviluppo di tecnologie nucleari.

Parco giochi della città fantasma di Pripyat, vicino a Chernobyl

Malgrado il rallentamento degli ultimi decenni, la produzione elettronucleare mantiene un ruolo di primo piano (circa il 14% della produzione elettrica complessiva, contro il 68% di quella termoelettrica, il 16% della idroelettrica e il 2% delle altre fonti rinnovabili). Spinta dalla necessità di contenere le emissioni di gas serra, prodotte in massima parte dagli impianti termoelettrici, è destinata a crescere in modo significativo nei prossimi anni, al punto che molti ormai parlano di “rinascimento nucleare”.
Alla fine del 2017 nel mondo si contano 441 reattori nucleari in funzione, presenti in 31 Paesi, per una potenza complessiva di 383 GW di elettricità, 67 reattori in costruzione e ben 150 in progetto.

La situazione delle centrali nucleari nel mondo nel 2017 (Fonte: Wikimedia commons)

Il futuro del nucleare
Nell’immediato futuro, le proiezioni variano da uno scenario minimo, basato sull’attuale crescita dell’economia mondiale, e uno massimo, associato alla possibilità di normative più rigorose sulle emissioni di gas serra. Secondo quest’ultima ipotesi, la potenza installata potrebbe raggiungere i 1415 GW nel 2050. Previsioni analoghe riguardano la produzione complessiva di energia elettronucleare, che nel 2050 potrebbe raggiungere i 10400 TWh, un valore quattro volte superiore alla produzione attuale.
Secondo le stime dell’Agenzia Internazionale dell’Energia, l’entità della produzione mondiale annua di elettricità da fonte nucleare rispetto al totale potrebbe raggiungere il 24% nel 2050.
Gran parte della crescita nucleare con le tecnologie tradizionali spetterà ai Paesi emergenti, in particolare la Russia, l’Asia meridionale – India e Pakistan – e l’Asia orientale (Corea del Sud, Taiwan e, in particolare, Cina). Il gigante orientale ha attualmente in costruzione 19 reattori, per una potenza complessiva di circa 20 GW; seguono gli Emirati Arabi (4 reattori per un totale di 6 GW), la Russia (5 reattori per 5 GW) e l’India (5 reattori per 2 GW). Gli Stati Uniti stanno completando 4 reattori, Francia e Finlandia uno solo.
Questa evoluzione della produzione comporta un rimescolamento dell’industria elettronucleare, un tempo dominata dai grandi produttori statunitensi, tedeschi e francesi. Russia, India e Cina si sono dotate di nuove imprese, concorrenziali quanto ai prezzi e altamente qualificate sul piano tecnologico, che non solo provvedono alla costruzione degli impianti domestici, ma acquisiscono commesse nei Paesi privi di tali tecnologie. La Corea del Sud, per esempio, costruisce gli impianti degli Emirati Arabi, la Cina quelli del Pakistan (Le Scienze, agosto 2017). La Westinghouse americana, al contrario, un tempo leader mondiale in progettazione e costruzione di centrali nucleari, ha ormai dichiarato il fallimento, mentre le maggiori imprese europee si sono convertite ai grandi impianti eolici e solari.
Negli Stati Uniti e in Europa la ricerca si concentra attualmente sullo sviluppo tecnologico, con l’intento di ridurre i rischi e l’impatto ambientale dell’energia nucleare e aprire nuovi possibili scenari.
Una delle sperimentazioni più promettenti riguarda la generazione di energia elettrica a partire dalla fusione nucleare (e non più dalla fissione). I reattori nucleari a fusione, in grado di gestire tale reazione in modo controllato, presenterebbero diversi vantaggi: generare scorie non radioattive (un isotopo dell’elio); non inquinare l’atmosfera, in assenza di combustione, e produrre una quantità di energia particolarmente elevata. D’altra parte, però, la fusione richiede temperature elevatissime; inoltre il trizio, uno dei reagenti, non è presente in natura, ma può essere generato dalla centrale stessa.

Un’illustrazione del reattore sperimentale a fusione ITER, in costruzione nel sud della Francia. Il progetto è il frutto della collaborazione internazionale di Europa, Giappone, Stati Uniti, Russia, Cina, India e Corea

 

Fare Geo

  • Dopo esserti documentato, spiega i fattori positivi e quelli negativi relativi alla produzione elettronucleare.
  • Utilizzando Internet, individua le ragioni del rallentamento di tale industria negli ultimi decenni del secolo scorso.
  • Documentati sui vantaggi delle centrali nucleari in relazione al contenimento delle emissioni di gas serra.
  • Fai una graduatoria dei primi Paesi per potenza nucleare installata, relativa ai giorni nostri e alla situazione prevedibile per il 2030.
  • I piccoli reattori modulari potrebbero rappresentare un’alternativa più sicura rispetto agli impianti nucleari tradizionali. Leggi l’articolo «This new technology could save the troubled nuclear power industry» e spiega in tre slide, con brevi testi e con l’aiuto di immagini, le principali differenze tra le due tipologie di reattori.

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