Un focus sulle centrali nucleari: costi e tempi di produzione e smaltimento delle scorie - Nucleare da Fissione

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Un focus sulle centrali nucleari: costi e tempi di produzione e smaltimento delle scorie


Intervista a Stefano Monti

Quanto inquina una centrale nucleare? Come si pensa di risolvere il problema dei rifiuti radioattivi?
L’eventuale impatto ambientale prodotto da una centrale nucleare può derivare principalmente dalla gestione dei rifiuti radioattivi. L’emissione di radioattività nell’ambiente circostante durante il normale funzionamento di un impianto nucleare è irrilevante, in quanto inferiore al fondo naturale e non esistono emissioni di altra natura.
Per dare la dimensione del problema dei rifiuti radioattivi, ogni anno vengono prodotti circa 40.000 m3 di rifiuti radioattivi (90 cm3 per persona) nell’Unione Europea a 25, dove l’energia nucleare contribuisce per più del 30% del fabbisogno complessivo di energia elettrica. La maggior parte di questi (circa 36.000 m3 per anno) sono rifiuti a bassa e media attività, la cui radioattività decade a valori trascurabili nel giro di qualche secolo. La quantità rimanente (circa 4.000 m3 per anno) è rappresentata da rifiuti ad alta attività e lunga vita, la cui radioattività impiega da migliaia a centinaia di migliaia di anni per decadere a valori trascurabili. Per l'isolamento di questi rifiuti in un lasso di tempo così ampio è necessario ricorrere a barriere naturali, come le formazioni geologiche ad elevata profondità (600-800 metri e oltre), che devono presentare adeguate caratteristiche di stabilità ed impermeabilità, in grado di assicurare l'isolamento del rifiuto dalla biosfera per periodi paragonabili all'età del giacimento, solitamente milioni di anni. Presentano queste caratteristiche i giacimenti salini e argillosi e alcuni tipi di rocce granitiche. Nell’Unione Europea si discute da tempo della possibilità di individuare un sito geologico comune, ma il discorso è ancora a uno stadio preliminare per motivi prevalentemente di consenso pubblico e di policy degli Stati Membri. Considerato il volume limitato di rifiuti ad alta attività e lunga vita, questa è la  soluzione che molti Paesi europei considerano praticabile. Nei vari Programmi Quadro Euratom la Commissione Europea ha previsto fondi ingenti per i programmi di ricerca comunitari per lo smaltimento geologico e per i programmi su “Partitioning” e “Transmutation”, che hanno l’obiettivo, tra l’altro, di minimizzare drasticamente la produzione di rifiuti ad alta attività nei sistemi nucleari di futura generazione (Generation IV e Accelerator Driven System).

Occorre paragonare la quantità di rifiuti prodotti dal nucleare con quella prodotta da altre fonti energetiche. Tenendo conto dei rifiuti radioattivi di bassa, media e alta attività, il nucleare produce circa 0,055 cm3 di rifiuti radioattivi per kWh contro, ad esempio, 0,18 kg di rifiuti solidi non radioattivi per kWh prodotto da carbone o lignite (questo il valore medio ma in alcuni Paesi si arriva anche a 0,25 kg/kWh e oltre). Altri dati significativi sono i seguenti, riferiti ai volumi di rifiuti annuali nell’Unione Europea:


  • Rifiuti industriali: 1000 milioni di m3

  • Rifiuti industriali tossici: 10 milioni di m3
  • Rifiuti radioattivi (totale): 40 mila m3
  • Rifiuti radioattivi ad alta attività: 4 mila m3.

Quanto costa costruire una centrale nucleare?
Il costo medio attuale di una centrale nucleare è di circa 2500-3000 Euro/kW elettrico installato, ovvero il costo in conto capitale di una centrale da 1000 MWe elettrico è di circa 3 miliardi di Euro. Il costo dell’EPR da 1600 MW elettrico (il reattore europeo di III Generazione fornito dalla franco-tedesca Areva) viene valutato attualmente, nei paesi occidentali, da 4 a 4,5 miliardi di euro.

Quanto tempo è necessario per realizzare una centrale nucleare?
Gli attuali reattori di III Generazione (AP1000 Westinghouse, EPR Areva) hanno un tempo di costruzione di circa 50 mesi. Ma va tenuto conto che prima della costruzione è necessario acquisire alcune autorizzazioni sia per il sito sia per la costruzione e la messa in funzione esercizio dell’impianto. Questi tempi definiti dipendono dalle legislazioni e regolamenti nazionali per cui ci si può riferire a casi concreti recenti, quali quello finlandese, quello britannico e, infine, proprio quello italiano. In Finlandia il processo decisionale per la realizzazione di un nuovo impianto nucleare implica sei successivi stadi, che vanno dalla Valutazione di Impatto Ambientale (VIA) per la costruzione ed esercizio dell’impianto al rilascio di una licenza di esercizio da parte del Governo. Nel caso dell’impianto EPR di Olkiluoto 3, l’iter è iniziato nel 1998 con il lancio della VIA da parte delle utility interessate (a quel tempo erano ancora in ballo due possibili siti), ha attraversato il suo culmine con l’approvazione della nuova centrale da parte del Governo finlandese nel maggio del 2002 (la licenza alla costruzione è stata poi rilasciata nel 2005) e si concluderà nel 2011-2012 con la messa in funzione dell’impianto: complessivamente 13-14 anni, ma l’impianto sconta il fatto di essere il First-of-a-Kind, cioè il primo impianto EPR mai costruito al mondo. Il governo britannico, ad inizio 2008, ha annunciato la costruzione di 8 centrali nucleari di III Generazione, fra cui l’EPR già più volte menzionato. Il target di EDF è di mettere in rete il primo impianto EPR britannico nel 2017-2018. Infine, il nuovo programma nucleare italiano avviato con l’approvazione della legge 99 del 23 luglio 2009 riguardante “Disposizioni per lo sviluppo e l'internazionalizzazione delle imprese, nonché in materia di energia” e con il relativo Decreto attuativo dell’art. 25 della medesima legge approvato nel 2010, prevede la messa in rete della prima centrale nucleare di III generazione all’orizzonte del 2020. 

Si può definire "sicura" una centrale nucleare?
Certamente sì, se comparata con altre attività umane, in particolare con la produzione di energia da altre fonti. Considerando l’intero ciclo di ogni fonte energetica (ciclo del combustibile, fabbricazione dei componenti e del sistema, esercizio, decommissioning)  autorevoli studi internazionali hanno dimostrato che  l’energia nucleare si posiziona tra quelle meno pericolose, anche nei confronti delle rinnovabili, sempre a parità di energia prodotta. Un indice significativo della sicurezza è il rischio di incidente e le conseguenti fatalità. La figura seguente, elaborata dalla Nuclear Energy Agency sulla base di dati dell’ENSAD - Energy-related Severe Accident Database del Paul Scherrer Institute Svizzero, fornisce le fatalità, espresse in morti per GWe per anno, in vari tipi di impianti per la produzione di energia, installati in paesi OECD e non-OECD, nel periodo 1969-2000. Come si può vedere, le fatalità dovute ad incidenti in impianti nucleari (ultima voce in basso nella figura) sono di gran lunga inferiori a quelle dovute alla produzione di energia da qualsiasi altro tipo di impianto.

 

Tab. 1 - OECD-NEA “Risks and Benefits of Nuclear Energy” – OECD 2007 – NEA No. 6242,
sulla base di dati ENSAD “Energy-related Severe Accident Data-base”

 

Per saperne di più:

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