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Finita l'era del petrolio

È oggi evidente l’assoluta urgenza di limitare il ricorso eccessivo che oggi si fa agli idrocarburi sia per ragioni economiche che soprattutto per garantire la sicurezza mondiale.

 

Necessità questa riconosciuta a sorpresa anche dall’attuale presidente degli Stati Uniti G.W. Bush, notoriamente vicino ai petrolieri, che nel recente messaggio del 1 febbraio 2006 sullo Stato dell’Unione dice testualmente:

 

“…Here we have a serious problem: America is addicted to oil, which is often imported from unstable parts of the world," the former oil executive said... Tonight, I announce the Advanced Energy Initiative -- a 22 percent increase in clean energy research at the Department of Energy, to push for breakthroughs in two vital areas. To change how we power our homes and offices, we will invest more in zero-emission, coal-fired plants; revolutionary solar and wind technologies; and clean, safe nuclear energy”.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Le inefficienze e le perdite nella rete italiana, unitamente alla scelta di ricorrere a combustibili particolarmente costosi per la produzione di energia elettrica, fanno sì che il nostro Paese abbia il costo del kWh molto alto in raffronto ai principali partner europei.

 

 

Nazione

Produzione in TWh

Prezzo del kWh in euro

Italia

276

0,056

Gran Bretagna

368

0,039

Spagna

235

0,036

Francia

536

0,033

Germania

545

0,027

Svezia

143

0,022

 

I migliori risultati sono ottenuti da Svezia e Germania grazie ad un massiccio ricorso all’idroelettrico e al nucleare, nel primo caso, ed al carbone (prevalentemente) più nucleare nel secondo.

Ottimi risultati sono comunque ottenuti da Francia, Spagna e Inghilterra che fanno ricorso rispettivamente ad un mix “nucleare prevalente/idroelettrico/carbone”, “carbone/nucleare/idroelettrico” e “carbone/gas/nucleare”.

 

Abbiamo visto i problemi che potrebbero derivare da un eventuale massiccio ricorso al carbone ma un ritorno al nucleare è molto difficile; forti consensi si otterrebbero sostituendo il petrolio e il gas che consumiamo con energia da fonti rinnovabili anche se presentano ancora costi elevati oltre ad una scarsa ed intermittente disponibilità.

 

 

 

Pala eolica (pot. max 1 MW) alta 66 m e con rotore da 60 m di diametro, presso l’impianto nucleare da 840 MW di Olkiluoto (Finlandia). Nello stesso sito è in costruzione un nuovo impianto nucleare (un EPR franco tedesco) da 1600 MW

 

 

Dalla figura si vede come il raffronto tra nucleare e l’eolico pende decisamente a favore del primo per quanto riguarda la capacità di fornire energia; ma i rischi connessi con il nucleare attuale sono elevatissimi.

Il 2004 segna il 50° anniversario dell’entrata in servizio della prima centrale nucleare mondiale (Obnik in Russia) e la fornitura di energia elettrica ad una rete di trasmissione/distribuzione.

Da allora molta strada è stata percorsa e nel mondo ci sono attualmente (2005) 443 impianti nucleari in funzione, per una potenza netta totale installata di quasi 370.000 MW(e) e 24 impianti in costruzione, la maggior parte dei quali nei paesi emergenti asiatici.

La produzione elettrica da nucleare nel 2003 è stata di 2.600 TWh ed ha rappresentato il 16% di quella totale prodotta a livello mondiale dalle diverse fonti, pari a 15.500 TWh.

La disponibilità globale degli impianti nucleari è passata dal 74% del 1991 all’84% del 2003.

A fronte di ciò vanno però registrati alcuni incidenti occorsi negli anni in varie parti del mondo e le difficoltà irrisolte in merito allo smaltimento delle scorie radioattive che hanno prodotto diffidenza nell’opinione pubblica nei riguardi di questa fonte di energia che potrebbe risolvere il problema dell’emissione della CO2 in atmosfera.

 

 

Disastro di Chernobyl visto dall’elicottero (26.4.86)

 

 

 

Il reattore distrutto di Chernobyl e ricostruzione della situazione prodottasi

 

 

 

 

Schema di funzionamento del reattore RBMK.

Un fattore essenziale che ci aiuta a capire come mai il reattore era stato lasciato senza sistema di contenimento è il fatto che la sostituzione delle barre di combustibile, il cui materiale era essenziale per la produzione di armi nucleari, poteva avvenire senza dover spegnere il nocciolo.

Nel dettaglio, se il 239Pu resta nel combustibile a lungo, sotto bombardamento si trasforma in 240Pu, che non è più fissile, cioè non è più utile per costruire una bomba. I reattori RBMK erano stati costruiti per ricaricare il combustibile velocemente, mentre nei reattori LWR la ricarica avviene due volte all’anno.

Risultato: i reattori risultarono molto alti (oltre 70 metri) rendendo difficoltosa la realizzazione sulla cima di una struttura di contenimento di emergenza per le condutture. Quando si decise di effettuare un esperimento che richiedeva la disalimentazione elettrica delle pompe di refrigerazione (per verificare se la turbina potesse continuare a produrre energia per inerzia anche quando il circuito di raffreddamento fosse stato incapace di produrre vapore), vennero disabilitati alcuni circuiti di emergenza. Si ebbe un forte aumento di potenza e non fu possibile inserire le barre d’emergenza in quanto, a causa di un forte incremento di temperatura, le loro sedi si erano ormai danneggiate e ostruite. Purtroppo la pressione divenne eccessiva e tutte le suddette condutture si spezzarono; il loro contenuto venne così rilasciato all’esterno provocando il terribile incidente a tutti noto.

 

 

 

Aree contaminate dal fall-out radioattivo della nube di Chernobyl (I 131, a sinistra e Cs-137, a destra)

 

 

 

 

 

 

RBMK LWR (Light Water Reactors)

 

Combustibile: U naturale Combustibile: U arricchito

Refrigerato: Acqua Refrigerato: Acqua

Moderato: Grafite Moderato: Acqua

 

RBMK: se diminuisce l’acqua perché evapora i neutroni vengono termalizzati dalla grafite e quindi la probabilità che si verifichi la reazione di fissione rimane la stessa. REATTORE INSTABILE Coefficiente di reattività positivo. La reazione diverge

 

LWR: se diminuisce l’acqua perché evapora, diminuisce anche il moderatore, quindi diminuiscono i neutroni termici e la probabilità di fissione diminuisce. STABILE

 

 

 

Ma la preoccupazione maggiore è data dalla possibilità che il nuovo, terribilmente efficace terrorismo, possa mettere fuori uso intere aree continentali (JEAN C. & NAPOLITANO F., 2005) utilizzando le cosiddette “bombe sporche” (dirty bombs) ottenute associando materiale radioattivo ad esplosivo convenzionale.

Materiale che può essere reperito con relativa facilità da ospedali, centri di ricerca, centrali nucleari, industria…

Effetti analoghi alle bombe sporche possono essere ottenuti bombardando centrali o installazioni nucleari, navi o treni trasportanti scorie nucleari.

Il conseguente fallout radioattivo non provocherebbe immediatamente vittime tra la popolazione ma contaminerebbe ampie aree rendendole inabitabili e costringerebbe a lunghe ed onerose operazioni di bonifica.

Preoccupazione espressa da FBI e strateghi militari di tutto il mondo che, dopo gli attentati terroristici dell’11/9, la ritengono alquanto realistica.

 

A tale proposito è importante sottolineare il fatto che con l’attentato alle torri gemelle dell’11/9 il mondo è completamente cambiato e che le ipotesi incidentali ipotizzate prima di quel tragico evento dovevano essere riviste in peggio. Non ci si illuda, una centrale nucleare o un deposito di materiali radioattivi è un obiettivo troppo allettante per il terrorismo moderno e, se non è successo, è solo per combinazione come dimostra il seguente articolo apparso su La Stampa del 2.4.2006 (a sua volta ripreso dall’autorevole Le Monde) nel quale si dice proprio che fra gli obiettivi dell’11/9 c’era anche una centrale nucleare.

 

[...] Già nel 1998, nel corso della prima riunione operativa, Bin Laden espresse il desiderio di colpire simultaneamente il Pentagono, la Casa Bianca e il Campidoglio. Quando Atta fu designato come uno dei futuri esecutori degli attentati, Bin Laden organizzò una nuova riunione a Kandahar per decidere quali obbiettivi andavano colpiti. L’idea era di concentrarsi su tre obbiettivi soltanto: uno militare, uno politico, uno economico. Khaled aveva varie proposte, decine di obbiettivi furono esaminati, si parlò del World Trade Center, una centrale nucleare, l’Empire State Building, un’ambasciata straniera a Washington, le sedi della Cia e dell’Fbi. Il gruppo pensava che sarebbe stato bene anche colpire un luogo dove vi fosse un’altra concentrazione di ebrei. Ma nessun obiettivo concreto fu indicato. Khaled era però certo che non sarebbe stato difficile: i grandi edifici erano totalmente vulnerabili ad attacchi aerei. [...] Atta fece dunque una lista di obbiettivi preliminari. Bin Laden voleva che fossero colpite le due torri del WTC, il Pentagono e il Campidoglio e lasciava ad Atta la scelta di altri obbiettivi come la Casa Bianca, la torre Sears (a Chicago) e un’ambasciata straniera a Washington. Atta utilizzò un programma informatico per localizzare una centrale nucleare in Pennsylvania. [...]

 

Dall’articolo non è possibile sapere quale dei 5 siti nucleari dello stato americano in questione fosse l’obiettivo; forse una traccia di quale potesse essere nella mente dei terroristi ci può venire osservando come uno di questi è l’impianto di Three Mile Island, vicino alla città di Middletown, che il 28 marzo del 1979 fu oggetto di un incidente nucleare che lo rese tristemente famoso in tutto il mondo.

Vari eventi occorsi in sequenza provocarono il malfunzionamento di alcune parti di impianto, sia per problemi di progettazione che per errori delle maestranze; ciò portò alla parziale fusione del nocciolo del reattore TM2, anche se fortunatamente si ebbe solo un modesto rilascio di radioattività verso l’ambiente esterno (NUREG-0681; Rogovin & Frampton,1980).

Va detto per completezza che attualmente è solo il rettore TM1 quello che poteva essere potenzialmente appetibile per i terroristi, poiché dal TM2 è stato rimosso tutto il combustibile originario.

Ma impressionante è a tale proposito quanto scriveva pochi giorni dopo l’attacco alle torri gemelle Cat Lazaroff su Environment News Service del 26 settembre 2001:

WASHINGTON - September 25, 2001 - The nation's 103 nuclear power reactors are vulnerable to attack by terrorists, two watchdog groups warned today. The groups charge that the Nuclear Regulatory Commission and other Government Entities have failed to impose the security measures needed to prevent a successful attack and avert a potential catastrophe.

The Nuclear Regulatory Commission (NRC) admitted Friday that it "did not specifically contemplate attacks by aircraft such as Boeing 757s or 767s" - the types of planes used to destroy the 110 story World Trade Center towers and heavily damage the recently fortified Pentagon on September 11. While the containment buildings that shelter nuclear reactors are able to withstand severe events including hurricanes, tornadoes and earthquakes, "nuclear power plants were not designed to withstand such crashes," the agency said in a statement. "Detailed engineering analyses of a large airliner crash have not yet been performed." In a report released today, the Washington based Nuclear Control Institute (NCI) and the Los Angeles based Committee to Bridge the Gap released a recent exchange of letters with NRC chair Richard Meserve. The organizations cited "the extraordinary and unprecedented threat that now exists inside the United States in the wake of the attacks on the World Trade Center and the Pentagon". They laid out specific proposals for denying terrorists the opportunity to destroy nuclear power plants, including use of National Guard troops to deter attacks from land and water, deployment of advanced anti-aircraft weapons to defeat suicidal attacks from the air, and a thorough re-vetting of all plant employees and contractors to protect against sabotage by insiders.

In addition, the groups called on the NRC to upgrade its security regulations to protect against the larger numbers and the greater sophistication of attackers posed by the new terrorist threat. The groups said they have made many attempts over the past 17 years to convince the NRC and commercial nuclear plant operators to upgrade their defenses against assaults by terrorist organizations.

 

Paul Leventhal, president of NCI, at a press conference in Washington. "Iran threatened attacks against U.S. reactors as early as 1987, but recent trial testimony has revealed that [terrorist leader Osama] Bin Laden's training camps are offering instruction in 'urban warfare' against 'enemies' installations' including power plants." "It is prudent to assume, especially after the horrific, highly coordinated attacks of September 11, that bin Laden's soldiers have done their homework and are fully capable to attack nuclear plants for maximum effect," Leventhal warned. Dr. Edwin Lyman, a physicist and NCI's scientific director, pointed out that a direct, high speed hit by a large commercial passenger jet "would in fact have a high likelihood a penetrating a containment building" that houses a power reactor. "Following such an assault," Lyman said, "the possibility of an unmitigated loss of coolant accident and significant release of radiation into the environment is a very real one." David Kyd of the International Atomic Energy Agency told CNN last week that a if a fully fuelled large jetliner hit a nuclear reactor, "which is a very extreme scenario, then the containment could be breached and the cooling system of the reactor could be impaired to the point where radioactivity might well be set free".

 

 

Un utile esercizio è quello proposto sul sito della Clinton Global Iniziative in merito alle soluzioni da porre in atto se si volessero stabilizzare le emissioni di CO2 in atmosfera da qui al 2054, cioè per evitare che esse raddoppino nei prossimi 50 anni, passando dai 7 miliardi di tonnellate di oggi ai 14 prevedibili secondo gli attuali trend di crescita.

 

Il triangolo di stabilizzazione è stato suddiviso in sette cunei, ciascuno dei quali vale 1 miliardo di tonnellate di CO2 al 2054, e si è visto che per evitare l’emissione del quantitativo di biossido di carbonio corrispondente ad uno solo dei sette cunei sarebbe necessario:

  • moltiplicare per 50 la potenza degli impianti eolici oggi installati;

  • moltiplicare per 700 quella degli impianti fotovoltaici odierni.

 

Nel primo caso occorrerebbero 2 milioni di nuove turbine eoliche da 1 MW ciascuna che dovrebbero essere dislocate su un’area di circa 30 milioni di ettari che è approssimativamente uguale a quella del Wyoming o della Germania.

Nel secondo caso occorrerebbero 2 milioni di ettari, equivalenti all’area del New Jersey, che in parte possono essere recuperati dai tetti delle abitazioni.

Infine, se si volesse ottenere risparmiare uno dei suddetti cunei di emissione della CO2 con le biomasse, si dovrebbe coltivare un’area di ben 250 milioni di ettari, pari praticamente a quella dell’India.

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