Economia all’idrogeno: un’opportunità per il nucleare

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Il Dipartimento per l’Energia (DOE) degli Stati Uniti ha rilasciato la scorsa settimana il piano strategico per aumentare la competitività dell’idrogeno nel sistema energetico. A differenza di piani simili sviluppati da Unione Europea, Giappone e persino Italia, il piano americano non indica, per ora, obiettivi specifici di penetrazione dell’idrogeno nel mercato dell’energia, bensì pone l’accento sulla ricerca e lo sviluppo. Secondo lo studio infatti, ai prezzi attuali dell’elettricità (0.05-0.07$/kwh), l’idrogeno prodotto da elettrolisi ha un costo di circa 5-6$/kg, a fronte dei target di 2$/kg e 1$/kg che lo renderebbero competitivo rispettivamente nelle applicazioni dei trasporti e in quelle industriali. Mentre l’Unione Europea persevera sulla strada delle politiche energetiche orientate allo sviluppo delle sole fonti rinnovabili, escludendo di fatto il nucleare (benché esso produca circa la metà dell’energia pulita dell’Unione), l’approccio statunitense è genuinamente tecnologicamente neutro, e delinea le prospettive di integrazione di tutte le fonti energetiche nella futura economia all’idrogeno. La produzione di idrogeno rappresenta infatti un’enorme opportunità per le centrali nucleari esistenti quanto per quelle di futura realizzazione: in un mercato sempre più permeato da rinnovabili intermittenti, una delle qualità del nucleare – ovvero la capacità di produrre energia in modo continuativo – sta divenendo il suo tallone d’Achille, riducendo la profittabilità economica delle centrali in esercizio e forzandone la chiusura in molti casi. La produzione di idrogeno da fonte nucleare permetterebbe di ridurre l’immissione di elettricità in rete (load following) nelle ore in cui vi è più alta produzione da fonti rinnovabili, utilizzando l’energia per produrre idrogeno, da immettere successivamente del mercato ad un più alto valore aggiunto oppure da utilizzare per le necessità della centrale stessa. Ad esempio, una centrale nucleare da 1GW potrebbe produrre circa 40 tonnellate di idrogeno all’anno, assumendo essa immetta in rete elettricità per il 70% del tempo e produca idrogeno per il restante 26% (al netto del 4% delle ore annue di fermo produttivo per manutenzione e ricarico combustibile). Inoltre, i reattori di nuova generazione avrebbero un ulteriore vantaggio competitivo, potendo produrre idrogeno tramite elettrolisi ad alta temperatura, più efficiente rispetto al processo a bassa temperatura utilizzato in abbinamento alle fonti rinnovabili. Diversi sono i progetti di ricerca già finanziati dal DOE che hanno come oggetto la produzione di idrogeno abbinata alla fonte nucleare. Il primo vede coinvolte XCel Energy (utility dell’energia con sede a Minneapolis) e Idaho National Laboratories (INL) per un progetto dimostrativo di utilizzo di elettricità e vapore generato da una centrale nucleare per sostenere il processo elettrolitico; il secondo vede coinvolti sempre INL e FuelCell Energy al fine di spianare la strada alla commercializzazione delle celle a combustibile ad ossido solido (SOFC) tramite un sistema di produzione integrato in una centrale nucleare. La Francia, per bocca del Ministro all’Economia e Finanze Le Maire, ha dichiarato di voler sfruttare la propria capacità nucleare per produrre idrogeno pulito, a differenza della Germania, che riconoscendo la propria capacità rinnovabile insufficiente al futuro sviluppo della propria economia all’idrogeno, pensa già di importarlo da Nord Africa e Medio Oriente.

Biden può unire l’America con il nucleare

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La vittoria elettorale del democratico Joe Biden, salvo esito positivo dei ricorsi del Presidente uscente Donald Trump, sembra certa e l’ingresso alla Casa Bianca del presidente in pectore solo rimandato. Tuttavia appare altrettanto probabile che la risicata vittoria di Biden non gli consentirà di ottenere il controllo del Senato, che resterebbe quindi a maggioranza repubblicana. Tale evenienza potrebbe infrangere sul nascere le possibilità della compagine democratica di portare a compimento le parti più ambiziose del programma elettorale, tra le quali figura un deciso impulso alle fonti rinnovabili per centrare gli obiettivi di decarbonizzazione sottoscritti negli Accordi di Parigi. Accordi dai quali, con effetto il 4 novembre scorso, gli Stati Uniti hanno formalmente recesso, e la cui riabilitazione quindi richiederebbe l’approvazione del Congresso, tutt’altro che scontata. In base agli accordi di Parigi gli USA si impegnerebbero a ridurre le emissioni del 26% (rispetto al 2005) entro il 2025, ma ad oggi le hanno ridotte solo del 17%. Se da un lato alcuni strumenti legislativi che darebbero impulso alla decarbonizzazione, quali la carbon tax e i sussidi alle rinnovabili, sono invisi ai Repubblicani, negli ultimi quattro anni, e ancora prima sotto l’amministrazione Obama, l’energia nucleare e alcuni strumenti legislativi a suo sostegno hanno goduto di supporto politico bipartisan. Basti ricordare il Nuclear Energy Innovation Capability Act (NEICA, siglato nel 2018) e il Nuclear Energy Innovation and Modernization Act (NEIMA, siglato nel 2019). O il più recente Nuclear Energy Leadership Act (NELA), approvato come emendamento dal Senato lo scorso luglio e in attesa di approvazione alla Camera. D’altronde, l’energia nucleare copre il 20% della produzione elettrica americana e circa la metà della produzione low carbon, per cui il mantenimento e l’ammodernamento della flotta esistente nonché lo sviluppo di reattori avanzati sono d’importanza strategica per gli Stati Uniti, che da tempo hanno perso il primato globale nel settore. Un continuo e determinato supporto al nucleare offrirebbe dunque a Biden la possibilità di far passare politiche bipartisan e, al contempo, raggiungere gli obiettivi climatici prefissi. Biden aveva già ripudiato il Green New Deal di Alexandra Ocasio Cortez, rappresentante dell’ala democratica più radicale – nota Michael Shellenberger su Forbes – tuttavia ha ancora in mente di spendere 2000 miliardi di dollari in rinnovabili. Il piano, fortemente osteggiato dai repubblicani, incontra scetticismo anche tra i democratici moderati, poiché l’ostilità ai grandi parchi solari ed eolici è fortemente radicata nell’elettorato rurale (prevalentemente repubblicano). Secondo Madison Czerwinski, fondatrice del gruppo Campaign for a Nuclear Green Deal, Biden dovrebbe perseguire una politica volta ad aumentare il peso del nucleare nel mix elettrico americano al 50% nel 2050. Sarebbe – prosegue Czerwinski – un atto politico unificante che troverebbe il favore dei repubblicani, dei sindacati, e dei giovani democratici attenti al problema climatico. Se infatti gli elettori repubblicani sono mediamente più favorevoli al nucleare dei democratici (59% contro 41% secondo un sondaggio), i giovani, tendenzialmente elettori democratici, sono i più favorevoli al nucleare.

Il futuro dell’energia nucleare genera dibattito in Italia

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Rilanciamo una serie di articoli prodotti dal think tank Tortuga per Linkiesta, partendo dall’ultimo, che esamina le prospettive del nucleare con l’avvento dei reattori di IV generazione e degli Small Modular Reactors (SMR). I primi due articoli della serie affrontano rispettivamente la imprescindibilità della fonte nucleare per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione e una storia del nucleare in Italia e del continuo coinvolgimento di molte realtà industriali e di ricerca del nostro paese nel settore nucleare. E’ sicuramente positivo il fatto che di nucleare si ricominci a parlare anche al di fuori dei ristretti circoli tecnici, quali la nostra Associazione, tanto più considerato che l’iniziativa parte da un think tank composto da giovani millennials attivi nel campo delle scienze economiche e sociali e che prestano la loro attività per fornire analisi e dati al sostegno di politiche di crescita per il Paese.

Gli USA tornano sulla scena internazionale del nucleare civile

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Nelle ultime settimane si sono intensificati i segnali che indicano il prepotente ritorno degli Stati Uniti sulla scena del nucleare civile mondiale al fine di contendere il primato del settore a Russia e Cina. Come noto infatti, un programma nucleare – anche se non è proprio “per sempre” come recita una nota pubblicità di diamanti – costituisce un legame strategico e duraturo con i Paesi fornitori della tecnologia. Da qui il legittimo interesse degli Stati Uniti di recuperare più terreno possibile rispetto alle “rivali” Russia e Cina, onde evitare che sempre più Paesi, stringendo accordi commerciali nel campo nucleare, scivolino nell’area d’influenza delle due superpotenze euroasiatiche. L’elemento più importante di questa strategia è l’accordo trentennale siglato alcuni giorni fa dal Segretario all’Energia USA ed il suo omologo polacco: un accordo da 18 miliardi di dollari in forniture e servizi destinati al nascente programma nucleare polacco, che punta a dotare il Paese di 6-9 GW di potenza nucleare entro il 2040. L’accordo segue quello precedentemente siglato per la fornitura di gas naturale liquefatto, e riflette il disegno più ampio di alleggerire la dipendenza strategica della Polonia dalla Russia, oltre che ridurre di oltre la metà l’uso del carbone (che nel 2019 rappresentava il 74% della produzione elettrica del Paese). Piotr Wilczek, ambasciatore polacco a Washington, si è spinto a dichiarare che l’accordo siglato rappresenta una scelta di collocazione strategica per i prossimi 100 anni. L’accordo con la Polonia si inserisce nel contesto di una strategia più ampia che abbraccia tutta l’Europa orientale: lo scorso 9 ottobre la Romania aveva sottoscritto un accordo con gli Stati Uniti del valore di 8 miliardi di dollari per l’ammodernamento e l’espansione della centrale nucleare di Cernavoda, stracciando precedenti impegni assunti con la Cina. Simili passi sono stati compiuti, per ora senza risultato, con la Repubblica Ceca. La strategia USA di re-impegno nel nucleare all’estero appare convinta e di ampio respiro, godendo di appoggio bipartisan, come testimoniano la recente modifica della legislazione riguardante le forniture di tecnologia strategica all’estero e l’apertura della U.S. International Development Finance Corporation (DFC, la banca per lo sviluppo Americana) al finanziamento di progetti nucleari. A beneficiarne sarà anche NuScale, che ha ottenuto il supporto dalla (DFC) per lo sviluppo di 2,5 GW di potenza nucleare (da SMR) in Sud Africa. Tali sforzi sono indirizzati dunque a riportare l’equilibrio in vaste aree del globo che hanno progressivamente subito il fascino delle politiche russe e cinesi, tra i Paesi più noti Ungheria, Turchia ed Egitto, a tutto svantaggio delle imprese e della politica americana. In questo quadro spicca l’assenza europea come attore di primo piano. Gran Bretagna, Francia, e persino Italia, sono spesso protagoniste, con alterne fortune, in progetti nucleari esteri, spesso in consorzio con altri Paesi quali Giappone, Corea del Sud o Canada, ma le industrie nucleari europee scontano la freddezza, se non la vera e propria ostilità, delle politiche comunitarie nei confronti del nucleare. A questo riguardo, il Vice-Presidente della Commissione Europea e Responsabile del Green New Deal, Timmermans, ha dichiarato che l’Unione non porrà ostacoli ai Paesi membri che intendono intraprendere un programma nucleare, pur mettendo in guardia da quelli che a suo parere sono i lati negativi del nucleare, ovvero i costi elevati e la necessità di un impego di lunga durata.

La IEA vede crescere il nucleare e le rinnovabili nel suo Outlook 2020

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E’ stato pubblicato il 13 ottobre ed ha avuto una certa risonanza nei media nostrani l’Energy Outlook 2020 della International Energy Agency (IEA). A trarre l’attenzione dei media generalisti il dato secondo il quale l’agenzia vede il solare trainare la crescita della nuova capacità elettrica al 2030, rappresentando, nello scenario SDS (Sustainable Development Scenario), l’80% della nuova capacità. Quello che i media non riportano, anche perché la voce nucleare nel rapporto esecutivo è “mascherata” sotto la voce other low-carbon sources, è che lo stesso scenario prevede una crescita di poco inferiore per il nucleare (in termini di elettricità addizionale prodotta parliamo di 6700 TWh contro 8100 TWh di solare, al 2030), pari ad un aggiunta di 140 GW di nuova capacità (al 2030) che dovrebbero portare la capacità nucleare globale a 599 GW nel 2040. Per dare la misura di quanto ambizioso sia questo scenario ne citiamo integralmente la descrizione: “a surge in clean energy policies and investment puts the energy system on track to achieve sustainable energy objectives in full, including the Paris Agreement, energy access and air quality goals”. Eh sì, perché servirebbe proprio uno tsunami sulle politiche energetiche e sui meccanismi di incentivo per far si che questa crescita nella capacità nucleare si avveri. Tanto per intenderci, l’attuale capacità installata è poco superiore ai 390 GW, e ci sono reattori in costruzione per altri 54 GW[1]. Si tratterebbe quindi di avviare, più o meno domani, progetti nucleari per altri 86 GW, mantenendo in operatività tutte le centrali oggi in funzione. Raggiungere i 599 GW al 2040 richiederebbe uno sforzo ancor maggiore. Certo non impossibile, se la capacità nucleare in tutte le regioni del globo crescesse al ritmo dell’Est asiatico e dell’Asia Meridionale-Medio Oriente, che guidano la classifica con rispettivamente 21 e 15 GW di capacità in costruzione. Nelle Americhe, però, di nucleare non se ne aggiunge virtualmente più. L’Africa, inoltre, sta muovendo i primi passi nel nucleare, per lo più grazie a Russia e Cina. Un certo impulso potrebbe venire dai nuovi reattori modulari (SMR), ma non illudiamoci che basti. I grandi progetti nucleari saranno ancora necessari per avverare questi scenari, e per renderli fattibili serve un approccio completamente differente nella politica energetica, totalmente appiattita sulle rinnovabili, e della regolamentazione del nucleare, troppo disomogenea a livello globale. [1] https://pris.iaea.org/pris/