IEA: energia e nucleare

IAEA ha pubblicato un estratto di un incontro con Faith Birol, riportiamo e traduciamo qui L’economista energetico di fama mondiale e direttore esecutivo dell’Agenzia internazionale per l’energia Fatih Birol non è estraneo al nucleare: si è espresso a favore di tutte le opzioni a basse emissioni, compresa l’energia nucleare, nella lotta ai cambiamenti climatici. L’anno scorso era nell’elenco Time 100 delle persone più influenti del mondo ed è il presidente del World Economic Forum Energy Advisory Board. Oggi a Vienna, su invito del Direttore Generale della IAEA Rafael Mariano Grossi, ha tenuto una conferenza ai rappresentanti degli Stati membri dell’IAEA dal titolo “Crisi energetica globale: implicazioni per i mercati energetici e il clima”. Abbiamo parlato con il Direttore Esecutivo Birol dopo il briefing di un’ora, in cui hanno partecipato rappresentanti di oltre 70 paesi e molti hanno posto domande.   Durante il briefing, ha parlato di una crisi energetica e di una crisi climatica simultanee. Quale ruolo vede per l’energia nucleare nell’affrontare questi problemi? Oggi assistiamo ad una crisi energetica, insieme ad una crisi umanitaria e ad una crisi climatica. Sono tutti interconnessi. Credo che siamo in effetti nella prima crisi energetica globale, e questa sta colpendo i mercati del petrolio, del gas, dell’elettricità e del carbone. Il mondo non ha mai visto una tale crisi energetica. È un nuovo mondo energetico con nuove realtà: siamo a un punto di svolta per l’energia globale. Credo che l’energia nucleare possa svolgere un ruolo nei Paesi in cui è accettato, e possa influire sia la sicurezza energetica che il clima. A tal fine, dobbiamo assicurarci che l’industria nucleare rispetti i tempi e i costi, e anche il funzionamento sicuro delle centrali nucleari è di fondamentale importanza. La crisi petrolifera degli anni ’70 ha portato dolore economico e sociale, ma ha anche portato innovazione, sia in termini di maggiore efficienza energetica che di crescita nell’uso di altre fonti di energia, compreso il nucleare. Oltre il 40% delle centrali nucleari di oggi sono state costruite in risposta alla crisi petrolifera. Il mondo di oggi ha opzioni energetiche altamente competitive per aiutarci a superare la crisi energetica: solare, eolico, auto elettriche e nucleare. Lei ha detto che molti paesi stanno “rivalutando” l’energia nucleare. Perché è così e perché sta accadendo ora? Diversi paesi, sia economie avanzate che economie in via di sviluppo, stanno considerando il nucleare. Molti paesi che avevano rimosso il nucleare dalle loro opzioni energetiche stanno rivalutando questa opzione. Il motivo è che capiscono che il nucleare, se gestito in modo sicuro, può fornire supporto alla sicurezza dell’elettricità e della sicurezza energetica per i loro Paesi. Inoltre, il nucleare può essere una delle opzioni per il settore energetico per ridurre le emissioni di gas serra, il che può aiutare i Paesi a raggiungere gli obiettivi che hanno promesso. Molti governi quindi vedono il nucleare come una delle opzioni, non l’unica opzione, ma sicuramente una delle opzioni. Il solare e l’eolico stanno diventando molto economici, ma una delle fonti di elettricità più economiche al mondo è l’estensione della vita delle centrali nucleari esistenti. Se invece le perfetteamente valide preoccupazioni sulla sicurezza energetica di molti Paesi verranno soddisfatte da un maggior utilizzo del carbone, gli obiettivi sul cambiamento climatico saranno fuori portata.   In diversi Paesi, in particolare in Occidente, una questione chiave è l’opinione pubblica. Cosa possono fare organizzazioni come la IEA e la IAEA per influenzare le opinioni e contribuire a garantire che vi sia una visione obiettiva del nucleare? Non siamo un’organizzazione pro o anti-nucleare. Siamo un’organizzazione a favore della sicurezza energetica e della lotta ai cambiamenti climatici. Noi analizziamo e riportiamo solo i fatti. E i fatti dimostrano che in assenza del nucleare sarà molto più difficile e costoso raggiungere gli obiettivi climatici internazionali. Un altro fatto che diciamo ai governi è che l’estensione della vita delle centrali nucleari esistenti è una delle fonti più economiche di elettricità pulita. Questi sono i fatti che i governi devono dire ai cittadini di cambiare opinione e superare alcuni tabù. C’è già un cambiamento nella percezione dell’energia nucleare. Le persone si rendono conto che la sicurezza energetica e la lotta al cambiamento climatico sono importanti. Se utilizziamo molte energie rinnovabili e c’è una fredda giornata invernale con poco vento, allora avremo bisogno di altre fonti di elettricità pulita come il nucleare. Il sostegno pubblico e il sostegno del governo stanno infatti crescendo: ora l’industria nucleare deve rispettare i costi e rispettare i tempi.

La politica italiana fa dei passi avanti?

Come sappiamo, in questi mesi il tema dell’energia nucleare è tornato nelle discussioni pubbliche: oggi riportiamo le due novità più recenti. Azione aveva già lo scorso mese annunciato la sua proposta sul nucleare: installare entro il 2050 40 GW con reattori a fissione di nuova generazione, dalla III+ in avanti. Si legge sulla loro proposta infatti: “Ipotizzando una potenza media di 5 GW per centrale (indicativamente con 3-4 reattori a centrale, a seconda della taglia unitaria), sarebbero necessarie 8 centrali (a titolo di esempio, in Francia sono oggi in esercizio 18 centrali per complessivi 56 reattori).” Ed è del 28 Aprile la notizia dell’intenzione di far partire una legge d’iniziativa popolare proprio per l’apertura di queste 8 centrali, quindi con una raccolta firme nazionale. Calenda ha infatti dichiarato al Messaggero che per slegarsi rapidamente dal gas russo bisogna: «nel breve periodo, riattivare la piena potenza delle centrali a carbone e prendere il gas dove c’è, senza mettere veti come quelli avanzati da Letta sul gas egiziano. Nel medio periodo, non c’è alternativa, per l’indipendenza energetica, alla ripartenza del nucleare».   Inoltre Più Europa nella sua Assemblea ha deciso che: Per quanto riguarda il medio-lungo periodo, l’Assemblea di +Europa sostiene la necessità di procedere alla diversificazione del nostro mix energetico valutando con attenzione tutte le opzioni che non facciano arretrare nella lotta contro i cambiamenti climatici, dalle rinnovabili all’idrogeno verde e al nucleare, e invita la segreteria a mettere in campo iniziative di approfondimento e confronto su questo tema.    

Fission Vision: raddoppiare la produzione di energia nucleare in USA?

Questa la proposta del think-tank Nuclear Innovation Alliance (NIA): raddoppiare la produzione nazionale di energia nucleare entro il 2050, da 800TWh a 1600TWh – costruendo almeno 100GW di nuovi reattori nei prossimi 30 anni. Un obiettivo “ambizioso ma raggiungibile” che aiuterebbe gli Stati Uniti a raggiungere il 100% di energia pulita, una visione che può diventare realtà solo grazie allo sviluppo e installazione di reattori avanzati con efficienza, tempestività e ampia diffusione. Nel loro report si legge che diverse altre tecnologie a basse emissioni come eolico e solare sono state installate in grande quantità negli ultimi decenni e ridurranno le emissioni da combustibili fossili. Queste tecnologie da sole, però, non sono sufficienti per un intero sistema energetico. La rete nazionale, un complesso sistema di produzione e consumo, necessita di energia generata che possa essere distribuita quando necessario, cioè quando l’abbondante ma intermittente energia da fonti rinnovabili non è disponibile e contemporaneamente le attività economiche, di sicurezza, per la salute e il comfort umani la richiedono. La quantità di impianti da installare potrebbe sembrare enorme, ma tra il 1960 e il 1990 in USA sono stati costruiti oltre 100GW di reattori ad acqua leggera. NIA sostiene quindi che le moderne tecniche di costruzione e produzione possono aiutare a raggiungere o addirittura superare questo tasso. I tre obiettivi della strategia sono: catalizzare un robusto ecosistema di innovazione e commercializzazione, coinvolgere la società, re-immaginare e integrare energia nucleare avanzata ed altre fonti pulite.   Consigliamo la lettura del breve report per approfondire tutti questi obiettivi: potrebbe essere d’ispirazione per la politica energetica europea?

newcleo muove i primi passi

L’azienda nata pochi mesi fa ha recentemente concluso due passaggi importanti per il suo sviluppo. L’obiettivo? Progettare e realizzare reattori veloci al piombo, di piccola e media potenza, anche in grado di utilizzare il combustibile esausto. Ma partiamo dal principio. newcleo nasce nell’agosto 2021 con un capitale iniziale di 100 milioni di euro e l’acquisizione di Hydromine Nuclear Energy. Sin dal principio decide per una forte internazionalità, con una presenza in tre Paesi: il quartier generale a Londra, il centro di ricerca a Torino e una sussidiaria in Francia. Non solo risorse interne. È stato anche da poco stipulato un accordo con ENEA che prevede la costruzione di un prototipo non-nucleare del reattore al piombo che permetta di studiarne la termodinamica e meccanica. Operativamente verranno ristrutturati alcuni edifici, laboratori ed hall sperimentali già presenti nel centro di Brasimone – con una spesa che si prevede possa superare i 50 milioni in un periodo di oltre 10 anni. Una squadra di 25-30 ingegneri di newcleo lavorerà stabilmente presso questo setup sperimentale, e il gruppo di lavoro misto ENEA-newcleo permetterà il trasferimento e lo scambio di conoscenza, allineamento delle campagne sperimentali, mutua assistenza nel design, nelle simulazioni numeriche, nella costruzione di componenti, sistemi ed impianti. Ricordiamo che ENEA negli ultimi vent’anni ha accumulato esperienza e un ampio spettro di campagne sperimentali e studi nel settore del piombo liquido. Reattori di quarta generazione. newcleo lavora a uno dei sei design selezionati dal Generation IV Forum (GIF), anche detti reattori avanzati. In particolare si tratta degli LFR, Lead-cooled Fast Reactors: rispetto ai reattori convenzionali, qui i neutroni non sono moderati, cioè rallentati, ma rimangono veloci; inoltre non sono raffreddati ad acqua ma a piombo liquido. Less is more. Il mondo nucleare fino ad ora si è orientato su grandi impianti, la dimensione media di un reattore oggi funzionante è di 1’000 MW elettrici, ma ce ne sono anche di più grandi come ad esempio l’ultimo arrivato Olkiluoto 3 che è di 1’600 MWe. Invece in questo momento storico molte aziende si stanno orientando su reattori di piccola taglia, newcleo pensa a una versione da 30MWe, da usare per il trasporto navale e le comunità remote, e una da 200MWe – con orizzonti temporali ambiziosi: il primo reattore tra 7/10 anni. Un sogno a lungo termine. Tutte le tecnologie e l’esperienza che newcleo acquisirà nei prossimi anni hanno un obiettivo più grande: la realizzazione di un Accelerator Driven System, un progetto proposto dal premio nobel Rubbia, un reattore sottocritico e un acceleratore di protoni. Nuovi investimenti in arrivo. Dopo il primo Annual General Meeting del 21 marzo scorso, l’azienda vede un nuovo board e ha lanciato una nuova raccolta di 300 milioni di euro.   Maggiori informazioni sono disponibili sul sito newcleo.com

Operazione militare russa e centrali nucleari ucraine

(Aggiornato il 25 Marzo 2022) Nel febbraio 2022, la Russia ha lanciato una massiccia operazione militare contro l’Ucraina. Forze terrestri, con l’appoggio di aerei d’attacco al suolo ed elicotteri da combattimento, sono penetrate nel paese da nord (Bielorussia), da est lungo il confine russo, dalla Crimea e dal Mar Nero con una serie di operazioni anfibie e lanci di paracadutisti. Il 24 febbraio l’Ucraina ha informato l’AIEA che le forze russe avevano preso il controllo del sito nucleare di Chernobyl. Nelle prime ore del 4 marzo la centrale di Zaporizhzhia nel sud-est dell’Ucraina è diventata la prima centrale nucleare civile operativa teatro di uno scontro armato. Durante la notte alcuni proiettili hanno colpito un tunnel servizi all’interno del perimetro dell’impianto. Lo scontro armato vero e proprio è avvenuto all’ esterno della recinzione della security della centrale nucleare, danneggiando in modo importante un edificio convenzionale utilizzato come centro informazioni e addestramento. L’interno del sito e nessuna delle sei unità dell’impianto ha subito danni. Le forze russe hanno quindi preso il controllo dell’impianto. I sei reattori non sono stati interessati e non vi è stato alcun rilascio di materiale radioattivo. L’Agenzia internazionale per l’energia atomica (AIEA) segue da vicino gli sviluppi nel paese per quanto riguarda i suoi impianti nucleari e fornisce aggiornamenti regolari sulla situazione. Di seguito riportiamo alcune informazioni di carattere generale riguardanti la tipologia degli impianti. Reattori in operazione in Ucraina Nome Modello Tipo di reattore Potenza di progetto (MW elettrici) Khmelnitski 1 VVER V-320 Acqua pressurizzata 950 Khmelnitski 2 VVER V-320 Acqua pressurizzata 950 Rivne 1 VVER V-213 Acqua pressurizzata 381 Rivne 2 VVER V-213 Acqua pressurizzata 376 Rivne 3 VVER V-320 Acqua pressurizzata 950 Rivne 4 VVER V-320 Acqua pressurizzata 950 South Ukraine 1 VVER V-302 Acqua pressurizzata 950 South Ukraine 2 VVER V-338 Acqua pressurizzata 950 South Ukraine 3 VVER V-320 Acqua pressurizzata 950 Zaporizhzhia 1 VVER V-320 Acqua pressurizzata 950 Zaporizhzhia 2 VVER V-320 Acqua pressurizzata 950 Zaporizhzhia 3 VVER V-320 Acqua pressurizzata 950 Zaporizhzhia 4 VVER V-320 Acqua pressurizzata 950 Zaporizhzhia 5 VVER V-320 Acqua pressurizzata 950 Zaporizhzhia 6 VVER V-320 Acqua pressurizzata 950 Si tratta di reattori costruiti tra gli anni ’70 e i primi anni 2000. Di seguito riportiamo alcune domande e risposte di carattere generale riguardanti la sicurezza e i possibili rischi per le popolazioni e l’ambiente legati al conflitto in corso. Domanda: È possibile che in seguito a un bombardamento di un reattore si verifichi un’esplosione nucleare? Risposta: No, non è possibile in quanto la composizione e distribuzione geometrica del combustibile non è tale da poter innescare in alcun caso un’esplosione nucleare. Inoltre, i reattori ad acqua pressurizzata (a differenza di una bomba) rispondono intrinsecamente ad un aumento istantaneo (gradino) di potenza disinnescando la reazione a catena. Quello che è possibile è che una serie di bombardamenti mirati creino un danneggiamento a componenti contenenti materiale radioattivo. Domanda: È possibile che in seguito a un bombardamento si verifichi un’altra Chernobyl? Risposta: No, non è possibile. A Chernobyl, a seguito della disintegrazione del nocciolo, è intervenuto un vasto incendio della grafite (il “moderatore” utilizzato in quella specifica tipologia di impianto) che ha comportato, per la totale assenza di un dedicato edificio di protezione, un rilascio diretto nell’atmosfera, fino ad alta quota, di quantità notevoli di sostanze radioattive, superiori all’incidente di Fukushima, spinte anche dal calore e dalla durata dell’incendio2. I reattori attualmente installati e operativi in Ucraina sono di tipologia totalmente diversa, ad acqua pressurizzata (v. tabella sopra), sono dotati di successive barriere di contenimento (in particolare, di un edificio dedicato di protezione) e non contengono grafite (materiale infiammabile). Domanda: il sito di Zaporizhzhia ospita 6 centrali nucleari; può accadere che un incidente in uno dei reattori si propaghi a catena agli altri, moltiplicando l’effetto per 6? Risposta: ogni reattore è ospitato in un edificio separato dagli altri, con sistemi di sicurezza indipendenti, perciò la probabilità che un incidente anche grave in un singolo reattore si propaghi agli altri è nulla. Può esserci un’interazione se più edifici sono danneggiati. Domanda: Possono accadere incidenti con rilascio di sostanze radioattive? Risposta: I reattori oggi operativi in Ucraina, di concezione completamente diversa rispetto ai reattori del tipo di Chernobyl e analoga ai reattori diffusi nel mondo occidentale, presentano barriere fisiche specifiche e dedicate, assenti nei reattori del tipo di Chernobyl, a contenimento del refrigerante/moderatore, che in questi reattori è acqua. Questo significa che per mettere in comunicazione con l’atmosfera il “nocciolo” contenente il combustibile nucleare (in cui è concentrata la radioattività) è necessaria un’esplosione dall’esterno molto potente, in grado di distruggere tutte le barriere, di grande spessore, di cemento e acciaio. Una tale detonazione dovrebbe avvenire con un’azione di grandissimo impatto e deliberata. Per dare un’idea, l’edificio del reattore, almeno per le unità più recenti (come il VVER1000 V-320) è progettato per resistere anche all’ impatto con un aereo3. Azioni militari “tradizionali” e mirate potrebbero invece mettere fuori uso i sistemi di raffreddamento del nocciolo, anche quelli di emergenza, nel qual caso, se non si intervenisse prontamente con sistemi di refrigerazione del nocciolo, si potrebbe verificare una situazione simile a Fukushima, con surriscaldamento del nocciolo stesso e conseguente rilascio di sostanze radioattive. È però di grande importanza ricordare che la quasi totalità dei reattori nucleari oggi in esercizio nel mondo, compresi quelli ucraini, prevede la serie di barriere sopra citata, realizzate secondo il principio della cosiddetta “difesa in profondità”, di cui fanno parte anche sistemi di raffreddamento d’emergenza, per cui la fusione o esposizione del nocciolo avviene soltanto a seguito del fallimento di tutte le barriere precedenti, un evento di probabilità assolutamente remota, anche nel quadro di teatri operativi bellici “tradizionali”. Domanda: A Chernobyl funzionano ancora dei reattori nucleari? Risposta: No, l’ultimo reattore di Chernobyl, della tipologia RBMK, cioè della tecnologia utilizzata nel reattore che fu oggetto del tragico incidente dell’aprile 1986, è stato spento nel 2000. Anche gli altri impianti dello stesso tipo presenti in Ucraina sono stati tutti fermati da decenni, allo scopo di prevenire rischi di incidenti analoghi a quello avvenuto…