Il documento analizza i pro e i contro dell'energia nucleare in Italia, evidenziando la sua elevata efficienza energetica rispetto alle centrali termiche, ma anche i significativi rischi e costi associati a incidenti e gestione delle scorie. Si discute inoltre dell'opposizione pubblica alla costruzione di nuove centrali e della necessità di investimenti cospicui e lunghe tempistiche per la loro realizzazione. Infine, si conclude che il nucleare non appare conveniente in Italia, in quanto sottrae risorse agli investimenti nelle energie rinnovabili.

1. Referendum 2011:vota sì per dire ……. No al nucleare!!!!!! Non conviene ……… ed è anche pericoloso!!!!!! Marco Pellegrini, PD Empoli

2. due modi per produrre energia - da reazioni chimiche - bruciando un combustibile come il carbone ed utilizzando un comburente come l’ossigeno si ottiene energia (C+O2= CO2) - il carbonio e l’ossigeno spariscono e ritroviamo CO2 - la massa non cambia - l’energia che si libera dipende dalla variazione dell’energia di legame, la quantità di energia è piccola

3. due modi per produrre energia - da reazioni nucleare - la reazione riguarda il nucleo, che si rompe (fissione nucleare) generando due nuclei diversi - una minima quantità di massa viene distrutta e la quantità di energia liberata è grande - equazione di Einstein E=mc 2 - c = velocità della luce pari a 300.000 km/s

4. due modi per produrre energia Se prendiamo due centrali che producono entrambe 1000 MW di energia elettrica, una termica ed una nucleare - la centrale termica (alimentata ad esempio ad olio combustibile) ha bisogno in un anno di 1.200.000 tonnellate di petrolio - la centrale nucleare ha bisogno di 1000 kg di uranio arricchito all’anno

5. Le centrali nucleari Sono molto sicure, è estremamente improbabile che si abbiano incidenti gravi (livello da 5 a 7) In caso di incidenti gravi i danni sono enormi L’incidente di Chernobyl ha messo in ginocchio Bielorussia ed Ucraina Fukushima mette a rischio il Giappone!!

6. Il problema degli incidenti Livello 6 (incidente serio): Evento causante un significativo rilascio di radionuclidi e che potrebbe richiedere l'impiego di contromisure, comunque meno rischioso dell'incidente di livello 7. (esempio: l'incidente di Kyshtym, URSS anno 1957) Livello 7 (incidente molto grave): Evento causante rilascio importante di radionuclidi, con estesi effetti sulla salute e sul territorio. (esempio : L'incidente di Chernobyl , URSS anno 1986, e l’incidente di Fukushima , Giappone anno 2011)

7. Il problema degli incidenti - 2 L’industria nucleare è molto sicura, basata su rigidi standard di qualità. La probabilità di accadimento di incidenti gravi viene stimata con programmi complessi. Ad esempio la possibilità di fusione del cuore di un reattore PWR (incidente 7 come quello di Chernobyl) è stata stimata pari a 1/100.000 anni di funzionamento Se ci sono 500 reattori il rischio diventa 1/200 anni, un rischio basso, se i reattori diventano 5000 il rischio diventa 1/20 anni: rischio elevato! Il rischio derivante da azioni terroristiche non è stimabile, né neutralizzabile

8. Il problema degli incidenti - 3 L’incidente di Chernobyl ha riguardato un tipo di reattore considerato poco sicuro ed è stato dovuto a gravi violazioni delle norme di sicurezza oltre che da difetti del reattore I fautori del nucleare affermavano che i reattori occidentali sono molto più sicuri, Fukushima ha mostrato che questo non è sufficiente Ora abbiamo presente il rischio terremoto e tsunami, ma sottovalutiamo il rischio terrorismo Si tende a dimenticare che il rischio nullo non esiste e che un incidente livello 7 causa danni enormi

9. Zona di evacuazione 30 km: Caorso Da Caorso a Milano 70 km Da Caorso a Piacenza o a Cremona 15 km

10. Zona di evacuazione 30 km: Trino Da Trino Vercellese a Torino 50 km

11. Cosa è successo dopo Chernobyl e prima di Fukushima Fino al 2011 non ci sono più stati incidenti di particolare gravità, anche se una centrale giapponese è stata chiusa a seguito di un terremoto. Gli attentati del 11 settembre hanno mostrato il rischio dell’impatto di un aereo civile sull’edificio di una centrale. La vita delle centrali attuali, prevista come progetto in 40 anni, è stata prolungata in molti casi a 60 anni. Si sono avuti anche dei ripotenziamenti di alcune centrali

12. Cosa sta succedendo e succederà dopo Fukushima Una parte delle centrali verrà chiusa (nelle aree fortemente sismiche o a seguito di esisto negativo degli stress test) Ad un numero minore di centrali verrà concesso di prolungare l’attività per 10 o 20 anni. I criteri di sicurezza verranno rafforzati, molti siti verranno giudicati non idonei, i costi ed il tempo di costruzione aumenteranno I nuovi impianti saranno più costosi e sicuri, ma il rischio nullo non esiste

13. Elementi fondamentali di una centrale nucleare Barre del combustibile (contengono il materiale fissile) Moderatore : rallenta i neutroni veloci e li rende adatti per continuare la reazione a catena (acqua e/o grafite) Barre di controllo : assorbono i neutroni e fermano la reazione a catena (possono essere di carburo di boro o di cadmio) Circuito refrigerante : allontana il calore prodotto dalla reazione nucleare (in genere acqua, a volte un gas, nei reattori “autofertilizzanti” sodio o piombo fuso)

15. Reattori nucleare di terza generazione sono delle evoluzioni dei reattori precedenti, con una maggiore attenzione alla sicurezza sono dotati di alcuni sistemi di sicurezza passivi, che dovrebbero evitare il rischio di incidenti gravi come quello di Chernobyl o di Fukushima hanno una maggiore efficacia di conversione (utilizzano meglio il combustibile) non risolvono il problema delle scorie i reattori che potrebbero essere costruiti in Italia sono di questo tipo

16. Reattori nucleare di terza generazione Avranno una capacità di sfruttamento del combustibile maggiore del 30% Dovrebbero avere rischi di incidenti gravi inferiori di due ordini di grandezza Dovrebbero essere protetti anche dall’impatto di aerei civili Il reattore EPR ha una ampia capacità di modulazione del carico (dal 25 al 100% del carico) Sono progettati per usare il MOX, che è il combustibile ottenuto dal riprocessamento delle scorie, l’uso del MOX aumenta però il rischio in caso di incidente

17. esempio di sistema di sicurezza passiva 2 il serbatoio dell’acqua di raffreddamento è situato sopra il reattore in modo che l’acqua circoli naturalmente, senza bisogno di pompe, raffreddando il nucleo ed impedendo quindi che si surriscaldi Il circuito di raffreddamento funziona quindi in automatico, anche se manca l’energia elettrica

18. Sicurezza passiva negli EPR

19. Sicurezza passiva negli EPR

20. Reattori nucleare di quarta generazione Non esistono se non come progetti di ricerca, non saranno disponibili per un uso commerciale prima di 20 anni dovrebbero essere più sicuri e permettere un uso del combustibile molti più efficace alcuni progetti dovrebbero permettere di ridurre la produzione di scorie radioattive Il sì al referendum non riguarda la possibilità di costruire in futuro reattori di quarta generazione, se fosse conveniente

21. tempo di dimezzamento o emivita L' emivita (o tempo di dimezzamento ) di un isotopo radioattivo è definita come il tempo occorrente perché la metà degli atomi di un campione puro dell'isotopo decadano in un altro elemento. Emivita = il tempo richiesto per la disintegrazione di metà degli atomi inizialmente presenti L'emivita dei materiali radioattivi varia da frazioni di secondo per i più instabili, fino a miliardi di anni per quelli che sono solo leggermente instabili. Un deposito definitivo per scorie ad alta attività dovrebbe garantirne il confinamento sicuro per un periodo fra 100.000 ed 1 milione di anni

22. Il problema delle scorie - 1 dalla reazione a catena si ottengono molti tipi di atomi radioattivi: - una quota di atomi "trasmutati" che hanno "catturato" uno o più neutroni senza "spezzarsi" e si sono dunque "appesantiti” (ad esempio dall’uranio si ottiene il plutonio o il torio) - una parte di cosiddetti prodotti di fissione cioè di atomi che sono stati effettivamente "spezzati" dalla fissione e sono pertanto molto più "leggeri" dei nuclei di partenza (cesio, stronzio, ecc); in parte sono allo stato gassoso accumulandosi le scorie tendono ad impedire la reazione a catena e devono essere allontanate

23. Il problema delle scorie - 2 Le scorie possono essere “riprocessate” per ottenere nuovo combustibile, ma avanza una percentuale di scorie che deve essere comunque stoccata per decine e centinaia di migliaia di anni I quantitativi sono piccoli (attualmente 200.000 m3/anno di scorie a media radioattività - 10.000 m3/anno di scorie ad alta radioattività) Trovare i siti adatti è difficile e c’è molta opposizione, realizzarli è complesso, lungo e costoso, Non è possibile essere certi che rimangano sicuri dopo migliaia di anni

24. Il problema delle scorie - 3 In Italia era stato individuato il sito di Scansano Ionico, la scelta è stata cancellata dopo una settimana di rivolta locale Negli Stati Uniti è stato individuato il sito di Yucca Mountain, le indagini e la costruzione vanno avanti da oltre 20 anni, costato 7 miliardi di dollari, non è entrato in funzione perché non garantisce la sicurezza per un tempo sufficiente, altri siti individuati si sono rilevati inadeguati Attualmente le scorie in tutto il mondo vengono stoccate in depositi provvisori, in genere presso le centrali

26. Dove mettere le scorie

27. Il problema del combustibile Anche l’uranio non è infinito L’uranio è composto quasi totalmente di U238, che non è adatto per la fissione nucleare Per utilizzare l’uranio come combustibile è necessario arricchirlo, ad esempio con l’utracentrifugazione (programma iraniano) In alternativa l’uranio deve essere trattato in un impianto nucleare per produrre plutonio, che però serve anche per fare le bombe atomiche Una parte del combustibile viene ottenuto dalle bombe atomiche dismesse

28. Riserve di uranio Ci sono molte valutazioni diverse sulle scorte di combustibile per centrali nucleari. Nella figura è riportata una serie di stime, confrontate con il consumo attuale. Le riserve certe sono limitate

29. Cosa succede dopo che la centrale è spenta

30. Il problema dei costi Le centrali nucleari hanno elevati costi di costruzione e bassi costi di gestione Il trattamento delle scorie costituisce un forte costo aggiuntivo, perché si prolungherà per tempi lunghissimi Il costo dello smantellamento di una centrale a fine vita (decommissioning) è di fatto ancora sconosciuto, nessuna centrale è stata realmente smantella, le previsioni di costo aumentano continuamente Il tempo di restituzione del capitale è almeno pari a 20 anni, più probabilmente 30

31. Il problema dei costi e dei tempi di costruzione Nelle stime dei costi dell’energia nucleare non è possibile inserire una “assicurazione” contro i possibili danni da un incidente grave, perché sono troppo elevati Gli attuali costi dell’energia elettrica prodotta da centrali nucleari come quelle francesi sono bassi perchè si basano su centrali che hanno avuto costi di costruzione più bassi e perchè si tiene conto solo parzialmente dei costi di smantellamento e di deposito delle scorie Una nuova centrale nucleare in Italia richiederebbe investimenti di almeno 6 miliardi di euro e fornirebbe energia non prima di 10 anni

32. I vantaggi del nucleare Per produrre energia elettrica non viene emessa CO2, non si contribuisce quindi all’effetto serra Permette di diversificare gli approvvigionamenti di energia Diminuisce la dipendenza dal petrolio e da zone pericolose del mondo (ad esempio Russia e Paesi Arabi) Riduce il rischio relativo all’incremento del costo del petrolio

33. Il problema delle localizzazioni Vi sono pochi siti idonei per localizzare una centrale nucleare Deve essere una zona non sismica, poco abitata (per ridurre l’impatto dei piani di emergenza), sulla riva di un fiume o del mare per avere grande disponibilità di acqua Ovunque nel mondo c’è una forte opposizione alla localizzazione di nuove centrali. Altro problema è la localizzazione dei depositi per le scorie nucleari

34. Il problema delle localizzazioni - 2 In Italia non si riesce a localizzare niente, difficile localizzare nuove centrali nucleari Probabile che si finisca con il costruire le nuovi centrali nei siti delle vecchie centrali In alternativa è stato ipotizzato di costruire le nuove centrali all’estero in paesi poveri come l’Albania ed importare poi l’energia prodotta La necessità di localizzare nuove centrali può giustificare una svolta autoritaria.

35. Quante centrali sarebbero necessarie attualmente esistono circa 450 centrali nucleari, gran parte di queste verrà dismessa entro 20 anni perché il nucleare sia una reale alternativa alle altre forme di produzione di energia le centrali dovrebbero diventare almeno 6.000 ed essere costituite in buona parte da reattori autofertilizzanti è difficile trovare i siti idonei ed è probabile che verrebbero individuati in paesi poveri dove vi sono minori costi per la sicurezza

36. Il problema dei tempi e degli investimenti Per fare una nuova centrale ci vogliono da 5 a 10 anni In Italia anche di più! Gli investimenti sono molto ingenti La centrale in costruzione in Finlandia (di terza generazione) costerà probabilmente almeno 6 miliardi di euro Sono necessarie garanzie pubbliche sugli investimenti La parte pubblica deve pensare alle scorie ed al rischio di incidenti gravi

37. Quanta energia dal nucleare

38. Quante centrali nucleari

39. Quante centrali nucleari

40. Il futuro prossimo del nucleare

41. Quale conclusione? Il nucleare non è comunque conveniente in Italia perché si tratta di ricostituire da capo e per poche centrali tutta la filiera nucleare Gli investimenti per il nucleare sottrarrebbero capitali per gli investimenti nelle rinnovabili Le nuova centrali non entrerebbero in funzione prima di 10-15 anni Il rischio dal nucleare è basso, ma non nullo, il terrorismo causa rischi iaggiuntivi che non è possibile stimare o neutralizzare

42. Quale conclusione? Il nucleare non è comunque conveniente in Italia perché si tratta di ricostituire da capo e per poche centrali tutta la filiera nucleare Gli investimenti per il nucleare sottrarrebbero capitali per gli investimenti nelle rinnovabili e per il risparmio energetico Le nuova centrali non entrerebbero in funzione prima di 10-15 anni Il rischio dal nucleare è basso, ma non nullo, il terrorismo causa rischi aggiuntivi che non è possibile stimare o neutralizzare