Perché il nucleare è la migliore fonte di energia

In un lungo articolo per “Uncharted Territories”, supportato da grafici e dati, Tomas Pueyo spiega “perché il nucleare è la migliore energia”, coprendo tutti gli aspetti importanti, dalla sicurezza all’ambiente, dalla sostenibilità all’affidabilità. “L’energia nucleare sta vivendo una rinascita in tutto il mondo: nuovi reattori sono in costruzione o in fase di pianificazione avanzata in oltre 20 Paesi, compresi quelli chiave come Cina, Giappone, India, Regno Unito, Francia, Russia, Stati Uniti. Alla COP28 delle Nazioni Unite, molti di questi Paesi hanno firmato l’obiettivo di triplicare la capacità globale di energia nucleare entro il 2050. Perché? Perché le persone sostengono l’energia nucleare nella maggior parte dei Paesi: e quel sostegno sta crescendo”, scrive Puejo, che oltre che di energia, si occupa anche di tecnologia e intelligenza artificiale.

Tomas Pueyo ha iniziato a studiare l’energia nucleare avendo una posizione neutrale sul tema, ma “più la studiavo, più mi rendevo conto che è la migliore fonte di energia attuale”, precisa. Per spiegare il sostegno di cui gode l’energia nucleare, Pueyo spiega che “il nucleare è il miglior tipo di energia in ogni fattore che conta: sicurezza, ambiente, sostenibilità, affidabilità, politica ed economia”.

Sicurezza e salute

“Il nucleare sembra pericoloso e rischioso perché gli incidenti appaiono enormi e il pericolo è invisibile. Risveglia una paura primordiale negli esseri umani, come gli incidenti aerei. Ma quando si misura la sicurezza effettiva, si scopre che l’energia nucleare è tra le fonti di elettricità più sicure”, scrive Pueyo.

Decessi più bassi per TWh

“Il modo migliore per misurare la sicurezza è quello dei decessi per unità di energia (ad esempio, decessi/TWh). Il nucleare provoca circa lo stesso numero di morti del solare o dell’eolico, circa 100 volte meno del gas e 1.000 volte meno del carbone! Anche qualcosa che sembra sicuro come l’energia idroelettrica è 40 volte più letale del nucleare”, afferma Pueyo, che poi scende nei dettagli. Il carbone “ha ucciso circa mezzo milione di persone negli Stati Uniti dal 2000. I ricercatori hanno esaminato la morte delle persone sottovento alle centrali a carbone e hanno notato che avevano una mortalità molto più elevata, probabilmente a causa delle particelle fini emesse dalle centrali a carbone. Ora sono più pulite, ma non perfettamente pulite, e le persone continuano a morire a causa del loro inquinamento”.

Parlando dell’energia idroelettrica, Pueyo ricorda che “durante il tifone Nina nel 1975, la diga di Banqiao cedette, e successivamente altre 61 dighe a valle, uccidendo tra le 26.000 e le 240.000 persone”.

“Ogni fonte di energia uccide. Ogni lavoro uccide. Com’è possibile allora che l’energia nucleare uccida così poche persone? Che dire degli incidenti come Three Mile Island, Fukushima o Chernobyl? Come può l’energia nucleare essere una delle più sicure, anche se si tiene conto di queste morti? Ci sono stati migliaia di incidenti nelle centrali nucleari. Accadono costantemente. Come con ogni macchinario. Di questi, circa 100 sono stati gravi. Di questi, circa 10 hanno causato la morte: nella maggior parte dei casi si trattava di operatori. Solo tre hanno avuto morti non legate ai lavoratori, due dei quali in Unione Sovietica, e nessuno dopo Chernobyl, quasi 40 anni fa”, afferma Pueyo.

Il rischio di incidenti gravi è estremamente basso e tollerabile

“Il rischio dipende dalla probabilità e dalla gravità. Più una cosa è probabile e brutta, più vuoi evitarla. Gli incidenti nucleari sono improbabili e non molto gravi. Gli incidenti nelle centrali nucleari sono un po’ come quelli degli aerei. La maggior parte degli aerei vola per milioni di chilometri senza incidenti. Ogni giorno, milioni di persone prendono il volo con la quasi certezza che atterreranno intere. Sappiamo che gli aerei sono più sicuri delle automobili, ma i loro incidenti sembrano orribili e abbiamo una tale mancanza di controllo che sviluppiamo una paura irrazionale nei loro confronti. Ciò non cambia il fatto: sono estremamente improbabili”, continua Pueyo. “Finora abbiamo avuto circa 15.000 anni di funzionamento dei reattori nucleari e circa 10 incidenti nucleari, ovvero quasi un incidente ogni 1.500 anni di funzionamento. Questo principalmente con vecchi design. I progetti di nuova generazione 3 sono oltre 50 volte più sicuri: uno ogni 100.000 anni di funzionamento. La quarta generazione mira a una probabilità ancora più bassa, da un incidente su un milione a uno su un miliardo di anni di attività”, spiega.

I motivi sono due. “Innanzitutto perché sono settant’anni che miglioriamo questa tecnologia. Abbiamo imparato molto su cosa funziona e cosa no, e abbiamo eliminato instancabilmente ogni fallimento dimostrato dall’esperienza. Questo è lo stesso motivo per cui negli anni ’70 gli aerei cadevano dal cielo come mosche, ma ora non succede quasi più. Sfortunatamente per gli aerei, se smettono di funzionare, cadono e muoiono tutti. Questo non è vero per l’energia nucleare. Il secondo motivo per cui ora è più sicura è grazie alle misure di sicurezza passiva. Ora i reattori sono progettati per spegnersi se qualcosa va storto: non c’è bisogno di esseri umani, elettricità, macchinari… Queste misure di sicurezza si basano su cose affidabili come la gravità. Ad esempio, se si mettesse il reattore sotto una piscina d’acqua, un’esplosione lo coprirebbe e lo raffredderebbe. Quindi ora abbiamo progetti nucleari molto migliori e avremo meno incidenti gravi in futuro. Ma anche se un incidente come quello di Fukushima accadesse ogni 10 o 50 anni, andrebbe bene, perché gli incidenti nucleari non sono molto gravi”, spiega Pueyo.

Gli incidenti nucleari non sono molto gravi

“Dovreste già sospettare che la gravità di un incidente nucleare sia bassa quando i due più grandi incidenti, Chernobyl e Fukushima, hanno ucciso direttamente rispettivamente 49 persone e forse 1 persona. Una volta compreso come funzionano i reattori nucleari, ci si rende conto a un livello più profondo di quanto siano sicuri. Una centrale nucleare non può esplodere come una bomba nucleare. Per questo, è necessario qualcosa come l’uranio U-235 quasi puro, mentre le centrali elettriche utilizzano solo circa il 3-5% di U-235. Ciò non basta perché si inneschi una reazione a catena fuori controllo. Se il combustibile nucleare viene lasciato a se stesso, non gli succede nulla. È necessario intervenire attivamente affinché una reazione a catena possa essere sostenuta”, continua Pueyo.

“Ma se si commette un errore come a Chernobyl, si può accelerare la reazione. La cosa peggiore che può accadere in queste circostanze è una fusione: l’uranio si riscalda e si scioglie. Ciò è problematico perché può surriscaldarsi molto rapidamente, facendo bollire l’acqua utilizzata per raffreddarlo, che diventa vapore ad alta pressione ed esplode, trasportando nell’aria materiale radioattivo. Questo è ciò che è accaduto in ogni famosa fusione del nucleo. Anche il materiale radioattivo che ha raggiunto l’atmosfera di Chernobyl non ha ucciso molte persone, perché gli esseri umani possono sopportare una discreta quantità di radioattività. Quindi gli incidenti nel nucleo dei reattori nucleari sono molto improbabili, stanno diventando ancora meno probabili e non sono poi così gravi quando accadono”, viene spiegato.

Le radiazioni sono così basse che non hanno importanza

“Sapevate che la centrale di Chernobyl continuò a funzionare fino al 2000, 14 anni dopo l’incidente? I lavoratori protestarono contro la sua chiusura. Pensate che avessero paura delle radiazioni? Sapevate che le centrali a carbone sono 10-100 volte più radioattive delle centrali nucleari? Ciò non significa che le centrali a carbone siano pericolosamente radioattive. La radioattività di entrambi è minima. La persona media riceve circa 3 mSv di radiazioni all’anno, di cui oltre l’80% è naturale, la nostra linea di base”, afferma Pueyo.

“Ai lavoratori del settore nucleare è generalmente consentito di ricevere circa 10 volte quella radiazione ogni anno: 20-50 mSv/anno. Una TAC su tutto il corpo aggiungerà 10 mSv/anno, o 3 volte la dose media annuale proveniente dalla natura. In alcuni luoghi, ci sono così tante radiazioni naturali che le persone sono esposte a molte di più. A Ramsar, in Iran, alcune persone sono esposte a 260 mSv/anno! Questo è 100 volte di più rispetto alla persona media! Le persone a Ramsar hanno più cancro degli altri? No. In effetti, uno studio ha dimostrato che avevano la metà del livello di aberrazioni genetiche rispetto a coloro che vivevano nelle vicinanze, in aree con meno radiazioni di fondo. Il livello più basso di cancro era nell’area con la radiazione più alta”. Facendo gli esempi di Chernobyl e Hiroshima e Nagasaki, Pueyo aggiunge che “una certa quantità di radiazioni distribuite nel tempo va bene” ma è la concentrazione in poche ore ad avere effetti pericolosi.

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L’energia nucleare non significa armi nucleari

Tra le paure legate all’energia nucleare, c’è quella che “uno stato dotato di un impianto nucleare lo utilizzi come copertura per sviluppare armi nucleari. Ma la sovrapposizione tra “ha energia nucleare” e “ha armi nucleari” è piuttosto piccola:

14 Paesi hanno l’energia nucleare ma non hanno armi nucleari
2 Paesi hanno armi nucleari ma non energia nucleare. Chiaramente non c’è bisogno dell’energia per le armi.
La cosa più interessante è che 10 Paesi hanno l’energia nucleare e avevano un programma di armi nucleari, ma non hanno mai sviluppato un’arma nucleare. Ciò dimostra quanto sia difficile sviluppare armi nucleari anche se si dispone di energia nucleare”, spiega Pueyo.

“L’Iran è l’esempio perfetto: ha l’energia nucleare e presumibilmente persegue armi nucleari da oltre un decennio, ma non ci è ancora arrivato. Ci sono molti ostacoli, tra cui:

è molto difficile mettere le mani sull’uranio. Il suo commercio è estremamente controllato. Ogni grammo è contabilizzato secondo garanzie internazionali.
Sono inoltre necessari processi piuttosto complessi per passare dall’energia nucleare al combustibile per armi. Il combustibile nucleare di solito contiene circa il 5% di U-235 fissile, ma per una bomba deve essere arricchito all’80% o più. Questo arricchimento è difficile, costoso e relativamente facile da monitorare.

Questo è il motivo per cui il mondo sa quando l’Iran ha tentato di dotarsi di un’arma nucleare, e finora gli ha impedito di ottenerne una”, spiega l’esperto.

Pueyo riassume in alcuni punti le nozioni principali legate alla sicurezza dell’energia nucleare:

l’energia nucleare registra tra i numeri più bassi di morti per energia prodotta, compresi i gravi incidenti come Fukushima e Chernobyl, che, in realtà, uccisero rispettivamente solo 1 e fino a 400 persone.
Un anno vissuto vicino a una centrale nucleare ti espone a meno radiazioni rispetto a mangiare una banana o vivere vicino a una centrale a carbone, il cui inquinamento è molto peggiore.
Le probabilità che si verifichino incidenti davvero gravi in futuro continuano a diminuire. I nuovi design sono estremamente sicuri.
Quando si verificano incidenti davvero gravi, sono molto meno catastrofici di quanto pensiamo.
L’energia nucleare non è né necessaria né sufficiente per sviluppare armi nucleari. I Paesi possono sviluppare armi nucleari senza energia, e i Paesi che dispongono di energia hanno ancora molte difficoltà a sviluppare armi nucleari.

Impronta ambientale

“L’energia nucleare è sicura e priva di radiazioni”, afferma Pueyo:

“emette la minore quantità di CO₂ per unità di energia prodotta
occupa la più piccola impronta ambientale
produce pochissimi rifiuti radioattivi
e i pochi rifiuti radioattivi che produce possono essere gestiti in modo efficace”.

“Il nucleare emette meno CO₂ e usa meno terra”, continua l’esperto. “Il nucleare utilizza tra 40 e 400 volte meno terra rispetto al solare e 70 volte meno del carbone. L’energia solare utilizza molto spazio e l’energia eolica ancora di più. Soddisfare tutto il fabbisogno energetico degli Stati Uniti orientali potrebbe richiedere 100.000 miglia quadrate di pannelli solari (un’area più grande del New England) o più di 800.000 miglia quadrate di pale eoliche onshore (Alaska più California), contro solo poco più di 500 miglia quadrate di centrali nucleari (la città di Phoenix, in Arizona). Data la quantità di proprietà immobiliari che i parchi solari ed eolici usurpano, gli sforzi per collocarli si scontrano con una resistenza locale del tutto prevedibile, che non potrà che aumentare man mano che i siti più facili ed economici verranno eliminati”, afferma Pueyo.

“Fino a quando non avremo energia solare dallo spazio, i pannelli solari utilizzeranno un’enorme quantità di territorio. Potremmo alimentare l’intero pianeta con appena 15.000 centrali nucleari. Per fare lo stesso con l’energia solare, ci vorrebbe un’area grande quanto l’Argentina o l’India”, aggiunge.

L’energia nucleare genera meno rifiuti

“Questo potrebbe essere controintuitivo”, dice Pueyo, che spiega:

“Ci sono pochissime scorie nucleari.
La maggior parte di quelle scorie nucleari in realtà non sono così radioattive.
La quota realmente radioattiva è estremamente ridotta.
La quantità di rifiuti altamente radioattivi continuerà a diminuire.
Sono molto facili da smaltire”.

Ma come è possibile che ci siano pochissime scorie nucleari? “L’uranio radioattivo contiene molta energia. E dal reattore non esce nulla tranne l’elettricità, il calore e il combustibile esaurito. L’unico rifiuto è tutto ciò che è entrato in contatto con materiale radioattivo, si rompe e deve essere sostituito. Le moderne centrali nucleari durano tra i 60 e gli 80 anni… Finora. Potrebbero durare un secolo o più”, spiega Pueyo.

“Nel frattempo, i pannelli solari hanno una vita di circa 20-30 anni, quindi devono essere sostituiti 2-5 volte di più rispetto alle centrali nucleari. E ricorda: il sole splende solo per l’equivalente di 6 ore intere ogni giorno, quindi sono necessari circa 4 volte più pannelli solari per generare tanta elettricità quanto una centrale nucleare. Per produrre i pannelli solari dobbiamo estrarre molti materiali, compresi i minerali delle terre rare. Inoltre, alcuni dei loro componenti sono tossici e altri sono troppo costosi da riciclare, quindi i pannelli solari usati vengono solitamente semplicemente smaltiti. Si stima che i rifiuti globali dei pannelli solari raggiungeranno circa 78 milioni di tonnellate entro il 2050, l’equivalente di buttare via 60 milioni di automobili Honda Civic”, continua.

“Per ogni unità di energia generata, il nucleare necessita della minima quantità di materiale per la costruzione e della minima quantità per il funzionamento. Ha il minor spreco in termini di volume”, evidenzia Pueyo.

La maggior parte dei rifiuti non sono molto radioattivi

“Quasi tutti i rifiuti sono rifiuti a bassa attività: poco radioattivi. Provengono dall’energia nucleare, ma anche da usi industriali o medici. Alcuni di questi rifiuti possono essere immagazzinati per un po’ affinché la radioattività decada prima di essere smaltiti. Alcuni sono rifiuti di livello intermedio. La maggior parte viene gestita come rifiuto a bassa attività ma con maggiore cautela: ad esempio viene collocata in contenitori di acciaio e/o cemento e la sua radioattività diminuisce rapidamente. Una parte di essi viene gestita un po’ come i rifiuti ad alta attività”, spiega Pueyo.

“I rifiuti altamente radioattivi sono pochissimi e sappiamo come gestirli: il 3% di pochissimi rifiuti sono davvero pochissimi rifiuti”, continua l’esperto, evidenziando come se si tratta di rifiuti ancora radioattivi, “ciò significa che possono essere riutilizzati”. “Ed è quello che facciamo. Da quando abbiamo avviato gli impianti nucleari, circa il 30% del combustibile è stato riprocessato, il che riduce il volume dei rifiuti ad alta attività dell’85% e riduce anche drasticamente la loro radioattività. Nella storia dell’umanità, quanti rifiuti ad alta attività abbiamo generato? 50.000 metri cubi. È come un campo da football, alto quattro metri”.

“Ci sono così pochi rifiuti ad alta attività che finora la maggior parte è stata immagazzinata in piscine sul posto e potremmo continuare a farlo per molto, molto tempo. Non è praticamente nulla. Immaginate questi pochi rifiuti per alimentare la nostra civiltà! E anche questi rifiuti ad alta attività perdono il 99% della loro radioattività nel giro di 40-50 anni”, spiega Pueyo, aggiungendo anche che è possibile “impacchettare questo combustibile nell’acciaio, nel rame e nel cemento” o per una “maggiore sicurezza, seppellirlo sottoterra in montagne che non si muovono da miliardi di anni, come in Finlandia”.

In sintesi, “l’energia nucleare è la più rispettosa dell’ambiente di tutte:

emette molto meno CO₂ rispetto alla maggior parte delle altre fonti
utilizza meno terra
genera meno rifiuti, che possono essere gestiti quasi a zero, e sappiamo come smaltire in sicurezza ciò che resta”.

Sostenibilità

“Le nostre fonti di combustibile nucleare sono sufficienti per durare finché il Sole non inghiottirà la Terra”, afferma Pueyo. “Attualmente abbiamo trovato riserve di energia nucleare del valore di 100 anni. Se domani aumentassimo la produzione di energia nucleare e con essa rifornissimo il mondo intero, queste riserve durerebbero solo 6 anni”. Se avessimo bisogno di intensificare la produzione, “possiamo trovare l’uranio nel granito, nell’acqua di mare, possiamo usare invece il torio, possiamo usare reattori autofertilizzanti”. In altre parole, parlando di sostenibilità dell’energia nucleare, “c’è più materiale radioattivo di quanto possiamo consumarne. Quando lo finiremo, saremo scomparsi da tempo o saremo sparsi tra le stelle”, sostiene Pueyo.

Affidabilità

“La mancanza o l’affidabilità dell’approvvigionamento è sempre stata il problema più grande nel settore del petrolio e del gas. La loro più grande risorsa era che potevi bruciarli quando vuoi. L’energia solare ed eolica sono limitate dalle ore diurne e dal vento che soffia. Il nucleare ha il meglio di entrambi i mondi. Produciamo energia nucleare in modo affidabile 24 ore su 24, 7 giorni su 7, 365 giorni all’anno da oltre 50 anni. Da decenni, la Francia genera oltre il 70% della sua elettricità dal nucleare, gli Stati Uniti il 20%”, afferma Pueyo.

“Finora l’energia nucleare era considerata una fonte di elettricità di base: era sempre attiva, alla massima capacità. Di conseguenza, non è stato possibile aumentare ulteriormente la produzione per far fronte alla domanda. I reattori nucleari sono costosi da costruire, ma economici da gestire, quindi abbiamo sempre desiderato che producessero energia alla massima capacità. Chiuderli quando la domanda era bassa avrebbe significato non poter ammortizzare i costi fissi, quindi semplicemente non ne abbiamo costruiti abbastanza per coprire i picchi di domanda. Sono sempre stati pensati per coprire solo la domanda di base, ed è per questo che non sono mai stati progettati per aumentare o diminuire rapidamente la produzione di elettricità. Era una questione di design. Ma ora che così tanti Paesi hanno realizzato il potenziale dell’energia nucleare per coprire tutta la domanda di elettricità, hanno iniziato a cambiare i loro design. Le centrali nucleari load-following possono aumentare o diminuire rapidamente la fornitura, fino al 5% al minuto, quindi entro 20 minuti possono passare dallo spegnimento alla piena capacità. I reattori nucleari in Francia funzionano già in questo modo”, spiega Pueyo.

In sintesi, in termini di affidabilità, “il nucleare è l’unica energia che allo stesso tempo:

dispone di fonti affidabili
produce energia in modo affidabile
può aumentare o diminuire la produzione di elettricità in base alle necessità”.

E per questi motivi, “è la fonte di energia più affidabile”.

Perché il nucleare è la migliore energia

In conclusione, Pueyo riassume in punti perché il nucleare è la migliore energia. “Il nucleare è la fonte di energia più sicura:

ha il minor numero di morti per TWh prodotto.
Ha pochi incidenti.
Quando si verificano incidenti, poche persone muoiono (tranne che a Chernobyl, dove ne morirono fino a 400).
Gli incidenti non rendono invivibili vaste aree di territorio, ma solo una piccola parte e solo per un certo periodo di tempo.
Il terrorismo è quasi impossibile e il rischio non è molto peggiore rispetto ad altre fonti di energia.
L’energia nucleare non è necessaria per sviluppare armi nucleari”.

“Il nucleare è la migliore fonte di elettricità per l’ambiente:

emette la minima quantità di CO₂ per TWh prodotto.
Utilizza meno terra.
Non genera inquinamento.
Genera pochi rifiuti.
La maggior parte di questi rifiuti non sono molto radioattivi.
Quel poco che è radioattivo è così poco che può essere conservato in piscine finché non inizieremo a riutilizzarlo come combustibile.
Il nucleare è la fonte di energia più affidabile e durerà fino alla fine della Terra. C’è uranio in abbondanza ovunque e abbiamo appena iniziato a cercarlo. Se necessario, in futuro potremmo ricavarlo dal mare, riutilizzare il 95% del combustibile che oggi consideriamo rifiuto, oppure utilizzare il Torio”.

“Il nucleare è la fonte di energia più affidabile:

gran parte dell’uranio proviene da Paesi stabili e, se necessario, potrebbe provenire da altri luoghi.
Possiamo usarlo per produrre elettricità quando vogliamo”.

“Il nucleare promuove la stabilità politica:

meno guerre per le risorse.
Riserve strategiche maggiori.
Maggiore indipendenza energetica.
Possiamo costruire centrali nucleari quasi ovunque.
Riduce i deficit commerciali.
Riduce le variazioni dei prezzi dell’energia”.

“Il nucleare può essere la fonte di elettricità più economica:

in alcuni luoghi lo è già, inclusa la Corea del Sud. È abbastanza economico in altri Paesi, come il Giappone e la Francia.
La chiave è ridurre i costi e i tempi di costruzione, che sono così elevati negli Stati Uniti a causa principalmente dell’aumento delle normative sulla sicurezza degli ultimi decenni e della conseguente contrazione del settore.
Gli incrementi di costo dovuti alla regolamentazione sono stati sostenuti ed elaborati. Gli impianti futuri non dovrebbero essere così costosi se iniziassimo ad aumentare il numero di reattori che costruiremo”.

“Questo ci darà energia troppo economica per essere misurata. L’energia nucleare è la migliore”, conclude Tomas Pueyo.