Dopo diversi anni di oscurità, negli ultimi tempi l’energia nucleare per scopi pacifici è tornata a far parlare di sé, riaprendo ufficialmente un dibattito tradizionalmente controverso.

La crescita stabile, ma continua, dei consumi energetici e il contemporaneo aumento dei prezzi dei combustibili fossili, unito a questioni di sicurezza dell’approvvigionamento energetico e di contenimento dei gas responsabili del riscaldamento globale, hanno spinto diversi paesi a interrogarsi sul ruolo futuro della fissione nucleare nella produzione di elettricità.
Tony Blair e George Bush, premier di due paesi che già oggi utilizzano il nucleare in modo rilevante, si sono politicamente esposti a favore di un maggiore impegno. La Finlandia, intendendo ottemperare al Protocollo di Kyoto attraverso misure domestiche, ha deciso la costruzione della sua quinta centrale nucleare. La Francia, un paese in cui l’80 per cento del fabbisogno elettrico è oggi soddisfatto dal nucleare, ha annunciato la costruzione di una grande centrale in Normandia, al cui investimento parteciperà anche la nostra Enel. È comunque nella rampante Asia che si concentrano gli sforzi maggiori: la Cina, ossessionata dalla insaziabile domanda interna, intende aumentare la propria produzione elettro-nucleare di sei volte entro il 2020, e piani simili sono condivisi da India e Corea del Sud. Il Giappone, paese che ha aderito al Protocollo di Kyoto, ha messo a punto una strategia energetica di lungo termine incentrata sulla produzione congiunta di elettricità e idrogeno via nucleare. (1)
Qual è allora il futuro di una tecnologia di grande potenziale, ma scomoda?

Un po’ di storia

Uno dei sogni dei fisici che nella primavera del 1939 scoprirono la fissione nucleare era quello di assicurare al mondo un futuro energetico illimitato, sfruttando l’enorme quantità di energia che si libera nella reazione a catena. Le idee di Enrico Fermi vennero poi tragicamente applicate alla risoluzione del conflitto mondiale, e l’energia nucleare dovette aspettare gli anni Sessanta per trovare applicazione per scopi pacifici, nella produzione di elettricità. Negli anni Settanta, dopo lo shock petrolifero e la necessità di svincolarsi dai paesi produttori, molti paesi si impegnarono in piani elettro-nucleari, aumentando considerevolmente la quota di elettricità prodotta dalla fissione, fino alla fine degli anni Ottanta (vedi Figura 1).
Da allora, però, i prezzi bassi del petrolio e del gas naturale insieme all’opposizione della percezione pubblica, particolarmente forte dopo l’incidente nella centrale nucleare di Chernobyl, hanno stabilizzato la crescita della fonte nucleare. L’incidente del 1986 nella centrale ucraina ebbe una risonanza mondiale e portò alla ribalta il problema della sicurezza del nucleare, aumentando l’opposizione a questa fonte energetica. Tanto che in Italia si arrivò alla chiusura degli impianti già esistenti, dopo un referendum tenutosi sull’onda emotiva suscitata dall’incidente.
L’esplosione di Chernobyl causò la morte diretta di trentuno persone, ma furono soprattutto le conseguenze indirette a preoccupare l’opinione pubblica. Il tema è ancora dibattuto, sebbene un recente studio di centinaia di scienziati abbia trovato un’incidenza di tumori nella zona dell’incidente di poco superiore alla media. (2) Ed è bene sapere che il carbone, attualmente la prima fonte mondiale di produzione dell’elettricità, uccide decine di migliaia di persone ogni anno, senza contare gli effetti dell’inquinamento. Ma evidentemente in questo caso la suggestione psicologica è più contenuta. Ad ogni modo, l’incidente dimostrò che era imprescindibile la necessità di avere standard di sicurezza omogenei: la centrale di Chernobyl era di una tipologia inaccettabile in qualsiasi paese occidentale.

La grande attrattiva del nucleare è la possibilità di ottenere un’enorme quantità di energia con un piccolo volume di carburante (si pensi che 1kg di uranio 235 ha lo stesso contenuto energetico di 3 milioni di kg di carbone). La tecnologia richiesta è piuttosto sofisticata, e per questo i costi di investimento sono alti. Ma il costo finale di produzione di elettricità rimane comunque contenuto, in linea con quelli dell’elettricità a gas o carbone. (3) La disponibilità di uranio 235 è limitata, e qualora il nucleare si sviluppasse in fretta le riserve si esaurirebbero in poche decine d’anni. Ma contrariamente a quanto spesso si dice, il problema è già stato risolto con i cosiddetti reattori "veloci", che, funzionando da fertilizzatori, possono estrarre dall’uranio naturale circa cinquanta volte in più di energia, assicurando una disponibilità di materiale fissile per diverse centinaia d’anni.
Da un punto di vista ambientale, il nucleare ha il vantaggio di emettere pochissima CO₂, e questo lo rende particolarmente interessante nell’ambito della salvaguardia del pianeta dal riscaldamento globale.
Il problema più spinoso rimane comunque quello delle scorie: nonostante modeste produzioni di rifiuti e soluzioni tecniche affidabili, l’accettabilità sociale del contenimento di rifiuti radioattivi è complicata. Le quantità oggi in attesa di sistemazione definitiva sono considerevoli; si trovano per lo più all’interno del sito delle centrali, dove sono rimaste stoccate per decine d’anni in sicurezza. Programmi di ricerca e sviluppo su cicli del combustibile avanzati, col fine di ridurre i rifiuti radioattivi e i requisiti del deposito geologico di stoccaggio, stanno entrando in una fase di valutazione tecnico-economica.

L’energia nucleare è una importante opzione tecnologica nella soluzione di due temi fortemente interconnessi, e che saranno strategici per i prossimi decenni: la dipendenza energetica e il riscaldamento globale dovuto alle emissioni di gas-serra. (4)
La domanda sostenuta, le tensioni politiche e le rigidità dell’offerta hanno spinto i prezzi del petrolio fino a 70 dollari al barile, un record storico che ci riporta agli anni Settanta. Come allora, non sorprende che molti paesi si adoperino per differenziare il mix energetico e svincolarsi dai cartelli di paesi "caldi" come quelli Opec. Nonostante le incertezze sulle attuali riserve di idrocarburi, e le certezze sulle crescenti domande energetiche di giganti come Cina e India, molti analisti del petrolio si aspettano che i prezzi tornino ad assestarsi su valori decisamente più contenuti: le enormi riserve di cosiddetto petrolio non-convenzionale, ottenuto da sabbie, dovrebbero consentire un futuro ancora lungo agli idrocarburi.
Il secondo elemento che pesa a favore dell’energia nucleare è il tema dei cambiamenti climatici. Si prevede che, senza nessuna correzione (scenario "Business as Usual") le emissioni di CO₂, uno dei principali gas responsabili dell’effetto serra, trainate dalla crescita dell’economia e della popolazione dei paesi emergenti duplicheranno per metà secolo e addirittura triplicheranno entro il 2100. Per rimanere sotto l’obiettivo dei +2°C, un valore considerato dai climatologi come una soglia critica, sarà necessario un taglio sostanziale già dal 2030 (vedi Figura 2).
L’auspicato salto tecnologico per il lungo periodo, del quale la fusione nucleare rappresenta l’ambito traguardo, probabilmente avverrà, ma solo fra molti decenni. La ricerca di tecnologie energetiche innovative continua:recentemente un gruppo di paesi ha approvato la costruzione di un progetto sperimentale a fusione nucleare da 10 miliardi di euro e di durata trentennale. Ma il passaggio dalla scoperta in laboratorio, al progetto dimostrativo e poi alla realizzazione industriale e commercializzazione su larga scale richiede di norma fra cinque e sette decenni: un tempo troppo lungo nell’ottica del contenimento delle emissioni. (5)
Entro il 2050, dunque, le riduzioni di gas serra dovranno avvenire grazie alle tecnologie di cui disponiamo adesso. All’interno del comparto elettrico, le energie rinnovabili sono uno strumento interessante, ma di limitata applicabilità. L’utilizzo del carbone sequestrando la CO₂ è un'altra possibile soluzione, ma di difficile accettabilità e ancora in fase di sperimentazione. Il nucleare si pone dunque come una delle poche opzioni tecnologiche presenti oggi per prevenire seriamente gli effetti del riscaldamento globale. (6)

Il riscatto del nucleare

Nonostante i diversi aspetti positivi, il nucleare come fonte di elettricità continua a godere di scarsa reputazione. La minaccia del terrorismo e le dubbie intenzioni nucleari di paesi come l’Iran, richiedono cautela e una supervisione attenta degli organismi internazionali. Ciò nonostante, la produzione di elettricità attraverso la fissione nucleare continuerà a giocare un ruolo importante negli scenari energetici dei prossimi decenni. Se infine il problema del riscaldamento globale verrà affrontato con sufficiente serietà, allora il nucleare sarà chiamato a un contributo indispensabile.
A cinquanta anni di distanza, il celebre auspicio di Dwight Eisenhower di fronte all’assemblea delle Nazioni Unite, "atoms for peace", è ancora irrealizzato. Lo stesso Mohamed El Baradei, il direttore dell’International Atomic Energy Agency vincitore del Nobel per la pace lo scorso anno, nella cerimonia di consegna del premio, ha rinnovato l’invito del presidente americano. (7)
Sarà il riscaldamento globale a offrire al nucleare la necessaria opportunità di riscatto?
 

(1) A. Mathis e Monti S., 2006 "Energia nucleare: l’opzione del futuro", Termotecnica, in corso di pubblicazione.
(2) "Nuclear power: Little to fear but fear itself", The Economist, 8 settembre 2005, http://www.economist.com/science/displayStory.cfm?story_id=4370135.
(3) "Projected costs of generating electricity", IEA/NEA, 2005 update.
(4) R. Wilson, 2006, "Sustainable Nuclear Energy - Some reasons for Optimism", International Journal of Global Energy Issues, in corso di pubblicazione.
(5) A. Grübler, 1998, "Technology and Global Change", Cambridge Univ. Press, Cambridge.
(6) W. Sailor, Bodansky D, Braun C., Fetter S. e van der Zwaan B., 2000 "A nuclear solution to climate change ?", Science, vol 288, no 5469, pp. 1177-1178.
(7) Mohamed El Baradei, Discorso all’assegnazione del premio Nobel per la pace 2005.