Considerazioni sull'energia elettrica da fissione nucleare

[apepoker]

Sarebbe meglio usare termini e toni meno polemici, GRAZIE

[apepoker]

E comunque le scorie si possono riutilizzare perché rigenerabili, luminare a tuo nonno.
E poi funzionano a deuterio e trizio. Il trizio per le centrali non si ricava dall'idrogeno, bensi dal litio per mezzo del blanket (viene prodotto dalla centrale stessa) , a causa della sua scarsa reperibilità per il suo tempo di dimezzamento di 12,33 anni. Come vedi, fare brutte figure è facile... Non fare il Sapientone

[apepoker]

comunque si può anche sbagliare, ciò non vuol dire che devi polemizzare e rivolgermi offese o quant'altro. Ciò non toglie che il nucleare sia il mezzo più adatto a sostenere la situazione attuale, non sarai certo tu a farmi cambiare idea, e vedi di abbassare i toni, perché non abbiamo fatto la scuola insieme, è chiaro? Fatto sta che la questione dei 50km è una scemenza. Hai per caso sentito parlare di qualcuno che è morto perché viveva nei pressi di una centrale nucleare? NON MI SEMBRA.

[Berello]

Hai per caso sentito parlare di qualcuno che è morto perché viveva nei pressi di una centrale nucleare?

Oddio, detta così direi che hai scelto l'esempio sbagliato...

Comunque invito tutti a mantenere la calma, non serve a niente agitarsi tanto.

Che le scorie possono essere trattate per essere nuovamente utilizzate è vero, ma il lavoro da fare non è poco. In ogni caso il risultato del "riciclaggio" viene usato di nuovo per le centrali a fissione, non per quelle a fusione.

A proposito, tempo fa (meno di un anno) avevo letto che la Gran Bretagna a iniziato a preparare i fondi per la fusione nucleare, perché prevedono che tra circa 30 anni inizieranno ad esserci le prime tecnologie a fusione (anche se dall'articolo sembrava che, secondo le previsioni, anche in quella data non saranno quelle "definitive", ma ancora immature). Che ne pensate?

[6367]

A proposito, tempo fa (meno di un anno) avevo letto che la Gran Bretagna a iniziato a preparare i fondi per la fusione nucleare, perché prevedono che tra circa 30 anni inizieranno ad esserci le prime tecnologie a fusione (anche se dall'articolo sembrava che, secondo le previsioni, anche in quella data non saranno quelle "definitive", ma ancora immature). Che ne pensate?

Le previsioni a 30 anni lasciano il tempo che trovano....
Comunque, non risolve i problemi energetici di oggi e dei prossimi 10 anni almeno.

[Poirot]

Qualcuno dice

" ritorna il vecchio nucleare a fissione in italia "

Sempre questa storia del vecchio.
Sempre la stessa storia che se proprio vogliamo il nucleare dovremmo aspettare quello che fa poche scorie.
Peccato che per ridurre le emissioni di CO2 non possiamo aspettare 30 anni.
Guardate che per le poche centrali nucleari che dovremmo costruire, il posto per le scorie che produrrano nel loro ciclo di vita si trova, eh.

[Mike]

A proposito del vecchio, mi viene in mente un mio cliente che è dal 2006 che vorrebbe fare l'impianto fotovoltaico ma aspetta che immettano nel mercato dei pannelli con maggiore rendimento... sempre lo stesso cliente tempo addietro voleva comprarsi il televisore al plasma ma aspettava che i prezzi si abbassassero, adesso aspetta che escano quelli di nuova tecnologia oled... Anche questo è un sistema di risparmio energetico....

[Maspe41]

Quali sono i motivi per dire no al Nucleare.

Per chiarire la situazione attuale dello sviluppo delle centrali nucleari facciamo un elenco dei vari tipi di centrali e delle loro possibilità (Molti dei riferimenti riportati sono presi da WIKIPEDIA).
Normalmente le centrali nucleari sono catalogate in gruppi chiamati generazioni ed in particolare.
I GENERAZIONE.

Dopo la seconda guerra mondiale, a scopi puramente civili, si iniziò a sviluppare prototipi di centrali nucleari basate sulla fissione nucleare controllata, per la produzione di elettricità. Questi prototipi furono chiamati centrali nucleari di prima generazione. La prima centrale in grado di produrre energia elettrica, venne costruita nel 1951: la stazione sperimentale EBR-I (Experimental Breeder Reactor I) vicino ad Arco, che inizialmente produceva circa 100 kW (fu anche il primo reattore a subire un incidente di parziale fusione del nocciolo nel 1955).

II GENERAZIONE.

Questo tipo di centrale è la derivazione commerciale delle centrali prototipo (I generazione) e rappresenta la quasi totalità delle centrali attualmente esistenti. Esse ebbero il massimo dello sviluppo dagli anni che vanno dal 1960 al 1980. La prima centrale nucleare commerciale al mondo fu quella di Calder Hall, a Sellafield in Inghilterra, e iniziò a lavorare nel 1956 con una potenza iniziale di 50 MW (successivamente divenuti 200 MW). Il primo reattore nucleare operativo negli Stati Uniti fu invece il reattore di Shippingport, in Pennsylvania (dicembre 1957).

La potenza complessiva delle centrali nucleari aumentò velocemente, passando da meno di 1 GW nel 1960 a 100 GW nei tardi anni settanta e 300 GW nei tardi anni ottanta. Dal tardo 1980 la potenza è andata crescendo molto più lentamente, raggiungendo i 366 GW nel 2005, con la maggiore espansione avutasi in Cina. Tra il 1970 e il 1990 furono in costruzione centrali per più di 50 GW di potenza, con un picco a oltre 150 GW tra il tardo 1970 e i primi anni ottanta; nel 2005 sono stati pianificati circa 25 GW di nuova potenza. Più dei 2/3 di tutti gli impianti nucleari programmati dopo il gennaio 1970 furono alla fine cancellati.

Durante gli anni settanta e ottanta il crescere dei costi economici (legati ai tempi di costruzione delle centrali) e la diminuzione dei prezzi dei combustibili fossili resero gli impianti nucleari allora in costruzione meno economicamente attrattivi. Negli anni ottanta, negli Stati Uniti, e negli anni novanta, in Europa, la crescita meno marcata della potenza e la liberalizzazione dell'elettricità hanno anche contribuito a rendere la tecnologia meno attraente.

Centrali elettronucleari in Italia
Nome Località Tipo Potenza (MW) Inizio costr. Effettiva oper. Arresto def. Costruttore
Latina Latina (fraz. Borgo Sabotino) GCR magnox 153 01/11/1958 01/01/1964 01/12/1987 Società Italiana Meridionale per l'Energia Atomica
Garigliano Sessa Aurunca (CE) BWR 150 01/11/1959 01/06/1964 01/03/1982 Società Elettronucleare Nazionale
Enrico Fermi Trino (VC) PWR 260 01/07/1961 01/01/1965 01/07/1990 Società Elettronucleare Italia
Caorso Caorso (PC) BWR 860 01/01/1970 01/12/1981 01/07/1990 Ansaldo Meccanico Nucleare

Si noti che, considerata la durata media di tali impianti (25-30 anni dal momento dell'accensione del reattore), alla data dei referendum italiani (1987) la centrale di Garigliano era già stata chiusa per raggiunti limiti d'età mentre quelle di Latina e Trino vercellese lo sarebbero state entro pochi anni. L'unica centrale che è davvero stata chiusa prematuramente è quella di Caorso in provincia di Piacenza.

III GENERAZIONE

Viene denominato reattore nucleare di III generazione un reattore nucleare di potenza che incorpori sviluppi delle tecnologie della "seconda generazione" (la stragrande maggioranza di quelli attualmente in funzione), con miglioramenti "evolutivi" nel progetto, ma senza innovazioni sostanziali sui principi di funzionamento.

Tali miglioramenti derivano quindi da sperimentazioni effettuate durante la vita utile dei reattori nucleari di II generazione attuali, senza l'introduzione di modifiche radicali quali potrebbero essere la sostituzione del refrigerante-moderatore acqua con altri refrigeranti (elio, sodio e/o piombo fuso, ed i sali minerali fusi).

Come combustibile nucleare utilizzano l'ossido di uranio arricchito in percentuali variabili fra il 4 e il 6% oppure miscele di ossidi di uranio e plutonio (combustibile MOX).

Le scorie risultano maggiormente radiotossiche rispetto ai reattori di generazioni precedenti, presentando però una diminuzione di quantità per ogni kWh prodotto. Essendo tuttavia la taglia della centrale maggiore, una singola centrale produce una massa maggiore di scorie.

Come nei reattori di II generazione, il combustibile si trova sotto forma di piccole pastiglie contenute in barre, composte normalmente in leghe di zirconio. Per controllare la potenza e spegnere il reattore, vengono impiegate barre in lega di argento, cadmio e indio.

La prima centrale di III generazione è stata costruita in Giappone nel 1996 ed è di tipo ABWR (Advanced Boiling Water Reactor), sviluppato dalla General Electric a partire dai BWR di seconda generazione.

Una particolare attenzione è stata posta per l’aspetto sicurezza strutturale anche se i problemi insiti nel deterioramento delle proprietà meccaniche, dovute ad irraggiamento neutronico dei Vessel di acciao che contengono il nocciolo, permangono come nelle centrali di precedente generazione.

Per questa ragione, in molti progetti (ad.es EPR) il contenitore esterno è progettato come una doppia parete, la più interna in Cemento armato precompresso e la più esterna in cemento armato. I loro progettisti ritengono che questi edifici di contenimento siano inoltre anche in grado di resistere sia ad impatti di aerei di linea (terrorismo), che a terremoti della più elevata intensità.

Questi reattori incorporano sistemi di pompe ridondanti, scambiatori di calore avanzati in lega inconel, ed altri componenti che sono stati migliorati negli anni. Hanno un doppio circuito di raffreddamento ad acqua, uno interno ad alta pressione, a contatto con il reattore ed un altro esterno ad acqua bollente, che diventando vapore d'acqua fornisce pressione a delle turbine. Dato che necessitano di grandi quantità d'acqua per il raffreddamento dei condensatori (inquinamento ambientale), spesso si trovano nei pressi di laghi o in riva al mare.

La terza unità in costruzione della centrale finlandese di Olkiluoto e l'impianto in costruzione della centrale di Flamanville in Francia sono i due unici reattori EPR in costruzione al mondo (a marzo 2009). Autorizzato nel 2002, il cantiere di Olkiluoto è partito nel 2005 e dovrebbe chiudersi nel 2012 con tre anni di ritardo.

L'adozione di numerose nuove misure di sicurezza porta ad un incremento nei costi di costruzione dei reattori di III generazione, il che ha spinto verso l'alto la potenza massima erogabile da ciascuna unità, arrivando fino a 1600 MWe.

Ad esempio il costo di costruzione del reattore EPR - Franco-Tedesco (di progettazione classica), in costruzione a Olkiluoto in Finlandia, è di oltre 5 miliardi e duecento milioni di euro (vedi voce EPR), mentre il costo di un reattore di III generazione Nippo-Americano Westinghouse-Toshiba AP-1000, progettato con ampio uso di prefabbricati, ha un costo preventivato del MW installato pari alla metà di quello del reattore EPR, per un costo d'impianto di un miliardo e quattrocento milioni di euro.

In generale la III-Generazione, comportando investimenti più elevati, fonda la sua competitività economica più sulla capacità di bruciare maggiori quantità di combustibile producendo meno scorie, ricavando dunque più energia dal singolo kg di uranio impiegato.

Il Reattore EPR infatti, a fronte di un costo capitale molto più elevato (più del doppio), garantisce però in fase operativa una maggior produzione elettrica MW per ogni tonnellata di uranio inserito grazie al maggior burnup riducendo al contempo di quasi il venti per cento la quantità di scorie emessa. Questo aumento del burnup, cioè del livello di bruciamento del combustibile, porta però ad una maggiore radioattività delle scorie. Per la multinazionale Areva, che attualmente (2010) ha in costruzione alcuni reattori EPR, l' aumento della radioattività è del 15%, mentre per Greenpeace è del 100% come minimo.


IV GENERAZIONE
I reattori nucleari di IV generazione (Gen IV) sono un gruppo di 6 famiglie di progetti per nuove tipologie di reattore nucleare a fissione che, pur essendo da decenni allo studio, non si sono ancora concretizzati in impianti utilizzabili diffusamente in sicurezza. Alcuni ritengono che saranno disponibili commercialmente fra alcune decine di anni (2030-2040), altri che saranno fruibili già nel 2020.

Non si tratta delle uniche possibilità di sviluppo dopo la 3ª generazione: la ricerca sulla "4ª gen." è stata promossa dal Forum Internazionale GIF (Generation IV International Forum) fondato nel 2000 dal Department of Energy degli Stati Uniti d'America (DOE) ed a cui hanno aderito alcuni paesi.

Rappresenta una proposta di evoluzione del settore, non l'unica. Inoltre, non tutti i paesi che hanno firmato il documento d'intenti del GIF hanno poi firmato effettivi protocolli di collaborazione tecnologica. Si può inoltre ravvisare una certa propensione dei paesi partecipanti alla riproposizione di tipologie di reattore chiaramente riferibili a passati tentativi operati autonomamente in ambito nazionale, ora presentati come "4ª gen".

Parallelamente ai reattori "4ª Gen" si stanno facendo ricerche sui reattori a fusione (radicalmente diversi in quanto basati sul principio fisico opposto, cioè l'unione di nuclei atomici anziché la loro divisione) i quali dovrebbero anch'essi essere industrializzati attorno a quegli anni o poco dopo e che potrebbero quindi essere la miglior evoluzione dopo la "3ª gen".



I problemi maggiori nella realizzazione dei generatori di IV generazione è data dal fatto che a differenza dei reattori di 2ª generazione (la stragrande maggioranza di quelli attualmente in funzione) e 3ª generazione (attualmente proposti sul mercato e realizzati o ordinati nelle tre tipologie EPR, ABWR e AP-1000), quelli di 4ª generazione dovrebbero introdurre marcate differenze soprattutto nei materiali impiegati, pur continuando ad usare come "combustibile" principalmente uranio e plutonio.

Tuttavia i sistemi nucleari innovativi allo studio per l'utilizzo nella IV generazione richiedono nuovi strumenti per la valutazione del loro impatto economico, dal momento che le loro caratteristiche divergono significativamente da quelli presenti negli impianti di II generazione e di III generazione. I modelli econometrici attuali non sono fatti per valutare i costi di tecnologie nucleari alternative o dei loro sistemi integrati ma piuttosto per confrontare i costi dell'energia nucleare con quella dei combustibili fossili.

Inoltre, il GIF ritiene che questi prototipi non saranno disponibili per l'impiego commerciale prima dell'anno 2030.

Tutti i progetti di centrali di IV generazione puntano ad aumentare la resa della produzione di energia elettrica aumentando la resa dei generatori. Per questa ragione è necessario aumentare la temperatura di uscita dei fluidi impiegati per il raffreddamento del nocciolo di reazione. Ne consegue uno studio serrato per ottenere materiali in grado di resistere contemporaneamente ad alte sollecitazioni termomeccaniche, chimiche e fisiche (irraggiamento) e contemporaneamente con un costo di produzione non proibitivo. Per esempio acciai speciali in grado di resistere a fenomeni corrosivi , di creep, di infragilimento per irraggiamento a temperature che si avvicinano ai 500-600 gradi utilizzando come liquido piombo fuso o sodio fuso.

Più la temperatura massima del liquido è alta più sarà alto il rendimento delle turbine utilizzate per convertire l’energia termica in energia meccaniche e quindi elettrica. Per esempio i reattori refrigerati con acqua supercritica (SCWR) potrebbero avere un maggiore rendimento termico (si stima circa il 45% contro il 33% degli attuali LWR) e permetterebbero una notevole semplificazione dell'impianto.


Valutazioni economiche
L'Agenzia dell'Energia Nucleare dell'OCSE (AEN – NEA)

L'AEN è stata istituita nel 1958 come agenzia specializzata dell’OCSE con l’obiettivo della sicurezza degli impianti di produzione di energia elettrica che utilizzano la fissione nucleare; a questo fine svolge, al servizio dei Paesi Membri, un compito di informazione e di coordinamento delle attività ingegneristiche e regolamentari relative all'utilizzo economico e pacifico dell'energia nucleare. I comitati e gruppi di lavoro dell’AEN si occupano di tutti gli aspetti del ciclo di vita degli impianti nucleari, dalla sicurezza degli approvvigionamenti di combustibile fissile alle norme internazionali della radioprotezione, dalle procedure di licenza per i siti nucleari alla valutazione economica degli impianti, dalle procedure per la sicurezza e prevenzione degli incidenti alla prospettiva tecnologica degli impianti futuri. L'AEN mantiene un'anagrafe accurata di tutte le installazioni nucleari civili dei paesi OCSE, promuove la legislazione internazionale in ambito nucleare, codifica le linee-guida per la gestione e lo smaltimento delle scorie radioattive e per la trasparenza della comunicazione verso le popolazioni vicine agli impianti di produzione e di smaltimento dei rifiuti nucleari. Non sono invece competenza dell’AEN le questioni che riguardano la non-proliferazione delle tecnologie nucleari, che rientrano nelle responsabilità dall’Agenzia Internazionale dell’Energia Atomica (AIEA) basata a Vienna.

Come il suo direttore generale Luis Echàvarri non si stanca di ripetere, l'AEN non è un'agenzia di promozione del nucleare; essa prende atto che l'ingegneria nucleare è una disciplina che concerne una maggioranza degli Stati industrializzati e agli interessi da questi manifestati l’Agenzia adatta il suo programma di lavoro.

L’Italia e l’AEN.

Il recente impegno del Governo italiano per un ritorno alla produzione di energia elettrica dal nucleare ha fatto crescere la rilevanza delle attività dell’AEN per l’Italia sul piano del supporto alle scelte politiche, dell’aggiornamento del sistema normativo specifico e più in generale sul piano della promozione delle competenze nazionali in campo scientifico e regolamentare.
Attualmente partecipano ai Comitati e Gruppi di Lavoro dell’AEN numerosi Delegati ed esperti dei Ministeri, dell’Agenzia dell’Ambiente, dell’ENEA, dell’Accademia e dell’Industria; questo loro coinvolgimento nei gruppi dell’AEN consente di mantenere aggiornato un patrimonio essenziale di competenze scientifiche e normative nel campo nucleare di classe mondiale.

Combustibili nucleari

L'uranio (dal greco ουρανος, "cielo") è l'elemento chimico di numero atomico 92. Il suo simbolo è U. È un metallo bianco-argenteo, tossico e radioattivo; appartiene alla serie degli attinidi ed il suo isotopo U235 trova impiego come combustibile nei reattori nucleari e nella realizzazione di armi nucleari.

Per ottenere un materiale fissile che sia adatto a scopi nucleari, cioè che emetta una quantità sufficiente di neutroni, è necessario aumentare la concentrazione dell'isotopo 235U rispetto al più comune e meno radioattivo 238U. La concentrazione di 235U deve passare dallo 0,71% a valori superiori al 3% per i reattori nucleari ad acqua leggera LWR.

Il processo di concentrazione dell'uranio è un compito estremamente difficile: non è possibile separarli per via chimica, essendo due isotopi dello stesso elemento, e l'unico modo è sfruttare la piccolissima (meno dell'1,5%) differenza di peso.

Per fare questo si fa reagire l'uranio metallico con fluoro ottenendo esafluoruro di uranio (UF6), un composto solido bianco, che sublima in fase gassosa al di sopra di 56,4 °C.

Questo composto in fase gassosa è usato nei due più comuni processi di arricchimento, l'arricchimento per diffusione gassosa (utilizzata soprattutto negli Stati Uniti) e quello per centrifugazione del gas (principalmente utilizzato in Europa). Allo stato attuale è in corso di sviluppo presso il Dipartimento dell'Energia americano una terza tecnologia di arricchimento chiamato a separazione laser, ancora in fase di studio. Un quarto metodo di arricchimento è quello della separazione termica, che però è meno efficiente delle tecnologie attuali e non è più utilizzato.

Estrazione dell’Uranio

L'esplorazione e l'estrazione di minerali radioattivi iniziò negli Stati Uniti al principio del XX secolo (anche se le prime estrazioni per fini economici avvennero nella Repubblica Ceca alla fine del XIX secolo). I sali di radio, contenuti nei minerali dell'uranio, erano ricercati per il loro impiego in vernici fluorescenti da usarsi per quadranti di orologi ed altri strumenti, nonché per applicazioni mediche - rilvelatesi nei decenni successivi particolarmente insalubri.

La domanda di uranio crebbe durante la seconda guerra mondiale, durante la corsa delle nazioni in guerra alla realizzazione della bomba atomica. Gli Stati Uniti sfruttarono i loro giacimenti di uranio localizzati in numerose miniere di vanadio del sud-ovest ed inoltre acquistarono l'uranio dal Congo (all'epoca colonia belga) e dal Canada.

Le miniere del Colorado fornivano principalmente miscele di minerali di uranio e di vanadio (carnotite) ma, per via della segretezza applicata nel periodo bellico, solo quest'ultimo figurava pubblicamente come prodotto delle miniere. In una causa legale condotta molti anni più tardi, i lavoratori di quelle miniere si sono visti riconosciuti risarcimenti per le indennità loro dovute e mai pagate previste per l'estrazione di materiale radioattivo.

I minerali di uranio delle miniere americane non erano ricchi quanto quelli del Congo belga, ma venivano comunque estratti nello sforzo di raggiungere un'autosufficienza produttiva. Sforzi simili furono condotti dall'Unione Sovietica, anch'essa priva di scorte di uranio all'inizio del suo programma nucleare. In alcuni impianti in Europa e in Russia è attualmente in atto un processo di riarricchimento dell'uranio impoverito. In questi impianti un trattamento a centrifuga dell'uranio impoverito riduce ulteriormente la concentrazione di 235U in gran parte del materiale, producendo una piccola percentuale di uranio con contenuto "naturale" (0,71%) di 235U. L'uranio naturale così ottenuto può nuovamente essere inviato alle centrali nucleari per il processo di arricchimento.
miniere di Uranio.

Ciò che si evidenzia è che l’Italia non fa parte delle nazioni che presentano giacimenti rilevanti di minerale uranio.

Costo del combustibile Uranio

La ricerca dell'uranio nel mondo trovò un grande impulso all'inizio della guerra fredda; gli Stati Uniti, al fine di garantirsi adeguate forniture di uranio da destinare alla produzione di armi, crearono nel 1946 la Atomic Energy Commission (AEC), incaricata di esplorare potenziali giacimenti per conto dello stato e di intervenire sul prezzo di mercato dell'uranio. L'AEC, fissando un prezzo elevato per i minerali di uranio, contribuì ad un vero e proprio boom nei primi anni cinquanta.

Giacimenti furono scoperti nello Utah nel 1952, anche se la concentrazione di uranio era comunque inferiore a quella osservata in campioni provenienti dal Congo belga o dal Sudafrica: al picco dell'euforia mondiale per l'energia nucleare - negli anni cinquanta - furono anche presi in considerazione metodi per estrarre l'uranio e il torio dai graniti e dalle acque marine.

La domanda da parte dell'apparato militare statunitense iniziò a declinare negli anni sessanta e le scorte di uranio furono completate entro la fine del 1970; nel contempo iniziò ad emergere il mercato dell'uranio per usi civili, ovvero per la realizzazione delle centrali elettriche termonucleari.

Negli Stati Uniti tale mercato collassò nell'arco di un decennio, come risultato di diversi fattori concomitanti, tra cui la crisi energetica, l'opposizione popolare e l'incidente alla centrale di Three Mile Island nel 1979, che portò ad una moratoria de facto dello sviluppo delle centrali nucleari.

Il prezzo dell'uranio nei due decenni successivi continuò a declinare, per una serie di fattori concomitanti. I principali fattori furono il disastro di Chernobyl e la crisi e la dissoluzione dell'Unione Sovietica. L'esplosione dell'impianto di Chernobyl ebbe un forte impatto psicologico in tutto il mondo, provocando una riduzione o un blocco totale nei progetti di costruzione di nuovi impianti nucleari. Negli ultimi anni di esistenza dell'Unione Sovietica, per far fronte alla crescente crisi economica, questo paese mise in vendita grosse quantità di ossido di uranio, in un mercato già saturo per gli scarsi investimenti provocati dall'incidenti di Chernobyl, contribuendo a deprimere ulteriormente i prezzi.

Nella seconda metà degli anni novanta, i trattati per la non proliferazione nucleare tra la Russia e gli Stati Uniti portarono all'accordo Megaton contro Megawatt (1995), che vide lo smantellamento di moltissime testate nucleari sovietiche e la vendita come combustibile dell'ossido di uranio da esse ricavabile. Il conseguente e ulteriore aumento dell'offerta ha prodotto un fortissimo ribasso nei prezzi fino alla fine del secolo.

Nonostante il fatto che in molti paesi Europei - Francia, Germania, Spagna, Svezia, Svizzera, Regno Unito - all'iniziale riduzione dei piani di sviluppo del nucleare civile sia in seguito corrisposta una nuova fase di costruzione e ammodernamento delle centrali nucleari, per lungo tempo l'offerta di combustibile nucleare ha fortemente ecceduto la domanda.

Dal 1981 i prezzi per l'ossido di uranio U3O8 registrati dal Dipartimento per l'Energia degli Stati Uniti sono stati in continuo calo fino all'anno 2000: da 32,90 $/lb di U3O8 del 1981 a 12,55 $/lb nel 1990 a meno di 10 $/lb nel 2000. Il minimo valore del prezzo dell'uranio si è raggiunto nel 2001 a meno di 7 $/lb.

Negli ultimi anni (2001-2006) la richiesta mondiale di uranio è fortemente aumentata. Le cause vanno ricercate nella massiccia costruzione di nuovi reattori nucleari (28 cantieri inaugurati tra il 2000 e il 2005, su un totale di 442 reattori esistenti nel 2006; l'AIEA prevede altri 168 nuovi cantieri reattori entro il 2020) e anche nell'accresciuta domanda energetica dei paesi che utilizzano energia nucleare (soprattutto da parte di Cina, India, Corea del Sud, Russia, Giappone e Stati Uniti), che negli ultimi anni è arrivata ad eccedere l'offerta. Per soddisfare la crescente domanda molti paesi consumatori e produttori hanno iniziato ad intaccare le cosiddette fonti secondarie di uranio, ossia le scorte accumulate in deposito nei decenni precedenti.

Come risultato il prezzo dell'uranio sul mercato mondiale ha subìto una forte impennata, passando dai 7 $/lb del 2001 al picco di 135 $/lb del 2007. Al 2001 il prezzo del dell'uranio incideva per il 5-7% sul totale dei costi riguardanti la produzione di energia nucleare. Secondo dati della WNA, a gennaio 2010, con uranio a 115$/kg e considerandolo sfruttato da reattori attualmente in funzione, questo incide per circa il 40% sul costo del combustibile, che incide per circa 0.71c$ sul costo di generazione di ogni kWh.


La posizione dell’Italia

Quanto sopra detto porta facilmente a concludere che nel momento che l’Italia si doterà di centrali nucleari funzionanti avrà necessità di approviggionarsi del carburante nucleare presso terzi, cioè passeremo dalla dipendenza da terzi per i carburanti di tipo fossile alla dipendenza da terzi di carburanti di tipo fissile.

A questo punto sorge naturale chiedersi per quale motivo i produttori di minerale ricco di Uranio, nel caso che l’Italia si doti di sistemi di raffinazione (supercentrifughe con costi di fabbricazione e funzionamento tutt’altro che trascurabili) o peggio produttori di Uranio arricchito forniscano all’Italia combustibile nucleare ad un prezzo che sia inferiore a quello equivalente dei combustibili fossili?

Il produttore di combustibile nucleare farà un semplice raggionamento:
poiché una centrale elettrica convenzionale da 1 gigawatt richiede 1,400,000 tonnellate di petrolio in un anno, oppure solo 35 tonnellate all'anno di ossido d'uranio arricchito, UO2, cioè 210 tonnellate di minerale grezzo, preso 1 kg di ossido di uranio arricchito esso equivale a 4.000 tonnellate di petrolio.

Se 4.000 tonnellate di petrolio a 80 $ al barile costano circa 2.300.000 $, 1 kg di ossido di Uranio arricchito costerà 2.300.000 $, cioè il costo del minerale più il costo per la raffinazione.

Tutto questo comporterà che l’Italia, dopo uno sforzo economico notevole per realizzare le centrali atomiche necessarie, si troverà a passare da dipendente dai paesi produttori di petrolio a quello di paese dipendente anche dai produttori di combustibile nucleare, senza peraltro ottenere una diminuzione dei costi per kWh prodotto, se non di tipo politico (una parte dei costi sono assorbiti dallo stato).

Inoltre il costo di produzione dell'energia nucleare può trarre in inganno poiché non include l'intera spesa che il pubblico deve sostenere per realizzare, gestire e infine smantellare una centrale nucleare. Analizzando complessivamente il sistema energetico, ovvero partendo dalla costruzione delle centrali sino anche alla complessa gestione dei rifiuti, si riscontra un notevole incremento nei costi sociali e una scarsa convenienza economica sociale.

A questo si aggiunga che la costruzione di una centrale così detta di III generazione comporta una durata per la fase costruttiva di diversi anni e che anche appoggiandosi alla Francia per la loro realizzazione, si stanno sempre costruendo dei prototipi con tutte le problematiche che questi comportano. La attuale centrale in costruzione a Olkiluoto in Finlandia è già in ritardo di tre anni sulla tabella di marcia e i costi stanno lievitando di anno in anno.

A questo si aggiunga il fatto che è necessario trovare e costruire un sito dove stoccare le scorie radioattive. Ammesso e non concesso di trovare un posto dove costruire questo sito, nel caso di Scanzano si parlava di 6 miliardi di euro come costo di progetto, ma in Italia poi i costi aumentano per motivi diciamo misteriosi (la TAV è passata da 17 miliardi di euro del 1994 a più di 35 senza che ancora sia finita), per cui questa cifra è sicuramento per difetto e per logica dovrebbe essere aggiunta ai prezzi di produzione insieme ai costi di manutenzione e smantellamento a fine vita delle centrali stesse.

[Berello]

[...]
A questo punto sorge naturale chiedersi per quale motivo i produttori di minerale ricco di Uranio, nel caso che l’Italia si doti di sistemi di raffinazione (supercentrifughe con costi di fabbricazione e funzionamento tutt’altro che trascurabili) o peggio produttori di Uranio arricchito forniscano all’Italia combustibile nucleare ad un prezzo che sia inferiore a quello equivalente dei combustibili fossili?

Il produttore di combustibile nucleare farà un semplice raggionamento:
poiché una centrale elettrica convenzionale da 1 gigawatt richiede 1,400,000 tonnellate di petrolio in un anno, oppure solo 35 tonnellate all'anno di ossido d'uranio arricchito, UO2, cioè 210 tonnellate di minerale grezzo, preso 1 kg di ossido di uranio arricchito esso equivale a 4.000 tonnellate di petrolio.

Se 4.000 tonnellate di petrolio a 80 $ al barile costano circa 2.300.000 $, 1 kg di ossido di Uranio arricchito costerà 2.300.000 $, cioè il costo del minerale più il costo per la raffinazione.

[...]

Non mi è molto chiaro questo ragionamento. C'è un monopolio sulla produzione dell'uranio, per cui il produttore può fissare un prezzo arbitrario senza temere concorrenti?
E poi non viene spiegato perché dovrebbero alterare il prezzo dell'uranio proprio quando l'Italia inizia ad usarlo, mentre ora che lo usano altre nazioni va bene così. Siamo così importanti?

Oggi un barile di petrolio oscilla intorno agli 88 $ (USD) (dato ADVFN 88,78 $ (USD) e verificato sul Sole24ore.com che il valore si aggiri effettivamente intorno ad 88 $). Per cui, aggiornando il dato, le 4000 tonnellate di petrolio oggi dovrebbero stare sui 2530000 $.
Ho trovato su siti che non conosco (non so se siano affidabili, ma 3 diversi siti riportano lo stesso dato) che una libbra di uranio (ossido, non arricchito) una settimana fa costava 61,75 $ (USD). Una libbra è poco meno di mezzo kg. Ho letto poi che il processo di arricchimento fa aumentare di 20-30 volte il costo dell'uranio, ma anche questa informazione non so se sia affidabile.
Mi sembra però che l'ipotesi fatta in questo passaggio dall'autore dell'articolo sia un po' azzardata ed esagerata.

[Poirot]

" Inoltre il costo di produzione dell'energia nucleare può trarre in inganno poiché non include l'intera spesa che il pubblico deve sostenere per realizzare, gestire e infine smantellare una centrale nucleare. "

Ma questa cosa che scrivono sempre tutti quelli contrari al nucleare, la scrivono perché hanno dati per dirlo o giusto per fare disinformazione ?
Del costo dell' energia fotovoltaica non frega niente a nessuno, invece.
Per quanto mi riguarda, mi fa piacere che mi paghino 47 centesimi al kWh l' energia prodotta dal fotovoltaico di casa mia. Mi farebbe più piacere se il costo ricadesse di più sulle spalle di chi è convinto che con le rinnovabili siamo a posto con tutto. Per l' ambiente è un sacrificio che farebbero volentieri, no ?
Ma il sole non era gratis e quindi chi se ne frega dei rendimenti dei pannelli ? Cioè, se i pannelli mi rendessero un 5 %, dov' è il problema ? Mi riempio il tetto di pannelli per avere 1 kWp e sicuramente mi rifarei della spesa in poco tempo.
Se la si smettesse di ragionare che il sole è una fonte gratuita, magari si eviterebbe di arrivare a conclusioni sbagliate.