Quanto costa la pattumiera atomica

Notavo due giorni fa un articolo sul blog Parole Verdi attorno alle vicende del nucleare francese. Un altro tema che ha fatto molto scaldare gli animi, anche prima dei disastri verificatisi a Fukushima a marzo dell’anno scorso. Pare dunque che i francesi dovranno spendere rapidamente 10 o 15 miliardi di euro per mettere in sicurezza il proprio parco centrali. Non so cosa possa voler dire, bisognerebbe vedere di che interventi si tratta e presso quanti reattori o centrali saranno realizzati. Certo che non è in realtà una cifra inaccessibile, dato che il reattore 3 di Olkiluoto pare debba costare non meno di 5,3 miliardi di euro da solo. Con 10 – 15 miliardi non so cosa potranno poi fare i francesi; qualcosa faranno, ma non ci andranno tanto lontano.

La discussione sottesa è sempre quella attorno al costo di smantellamento degli impianti, e ovviamente di smaltimento delle scorie. In Italia, per ora, non siamo andati oltre l’idea di gettare il tutto in una formazione di salgemma in riva al mare; ovviamente dislocata in uno dei territori più poveri della nazione, Scanzano Jonico. Il supposto deposito avrebbe dovuto accogliere 60.000 saporiti e fumanti metri cubi di rifiuti nucleari di seconda e terza categoria, i rifiuti prodotti dalle centrali nucleari italiane. In mezzo ci dovevano stare anche i rifiuti ad alta attività, il cuore del problema.

Alla fine non se ne fece nulla, niente deposito; almeno per ora. Però il combustibile nucleare esausto va processato, e la soluzione individuata è stata quella di cominciare almeno ad eseguire il “condizionamento”: trattare, inertizzare e rivestire in modo sicuro gli elementi di combustibile. L’operazione viene ora svolta dai francesi, che stanno lavorando ai nostri rifiuti. Leggo su Archivio Nucleare: “…un comunicato dell’ Areva di stamattina 9 maggio afferma che Anne Lauvergeon (CEO di “Areva”) e Massimo Romano (Amministratore delegato di “Sogin”) hanno firmato un contratto di oltre 250 milioni di euro relativamente al trattamento di 235 tonnellate di combustibile nucleare esaurito…”. Il sito è curato da professionisti dell’industria nucleare, è una fonte seria. Sono 250 milioni di euro per 235 tonnellate di combustibile esausto; 1064 € / kg. I francesi dicono anche che procederanno a recuperare elementi utili, cioè materiale fissile residuo; il che nelle intenzioni dovrebbe alleggerire i costi dell’operazione, ottenendo qualche risorsa utile dai rifiuti. E questo porta con sé il sospetto che il costo reale del riprocessamento in assenza di recuperi di materiale fissile sia più alto.

Ma che fare di un dato del genere? che incidenza può avere sui costi dell’energia nucleare? Quanto può pesare sui bilanci di aziende o nazioni che devono occuparsi di smaltire simili rifiuti?

Per i costi rispetto alla produzione di energia elettrica, può essere interessante capire quanta energia viene ottenuta da una data quantità di uranio. Secondo (al solito) l’atlante statistico di BP, nel triennio 2006 – 2008 le centrali nucleari hanno generato nel mondo mediamente 2.765 TWh di elettricità. Esistono stime leggermente diverse (inferiori), ma questo può andare. Nello stesso periodo, il consumo medio di ossido di uranio minerale da parte dell’industria nucleare si situava grossomodo attorno alle 65.000 – 67.000 tonnellate annue. Per le notizie sul consumo e l’estrazione di uranio minerale, consiglio il sempreverde studio targato EWG, e magari un po di enciclopedia.

Rapidamente: 2.765 · 1.000.000.000 [kWh] / 66.000 [t] = 41.893.939 [kWh / t] , all’incirca. E questo è un dato che fotografa il comportamento del parco reattori esistente; e che tiene conto di tutto quanto, anche dell’energia ottenuta riprocessando scorie ricche in plutonio. Poco preciso, ma molto affidabile. Sono quasi 42 milioni di kWh per tonnellata di U3O8 estratta e processata; per confronto, una tonnellata di petrolio arriva a stento a rendere 12.000 kWh. L’uranio quando brucia scalda per davvero.

Però c’è un problema: l’uranio naturale non si usa tal quale! Bisogna arricchirlo in isotopo 235U, che è quello che viene sottoposto a fissione nei reattori più diffusi in Europa. Al naturale l’isotopo fissile è presente in ragione di un0 0,72 % del totale; di solito l’arricchimento è eseguito al 3 – 4 %. Tra le tante possibilità, oggigiorno si può impiegare il diossido di uranio arricchito: in soldoni vorrebbe dire poi (0,72 / 3,5) · ((3 · 238 + 6 · 16) / (3 · 238 + 8 · 16)) = 0,1979 eccetera. Il termine in parentesi nidificata tiene conto (rozzamente) della debole differenza causata dal diverso rapporto uranio / ossigeno esistente tra ossido naturale e diossido sintetico. Come dire che la massa di materiale realmente spedita nei reattori non è l’intera partita di uranio minerale, ma piuttosto una sua frazione sottoposta a debole arricchimento. La massa di scorie ad alta attività scalerà in proporzione. Queste considerazioni sono ottimistiche, dato che perdono di vista il ciclo del plutonio e quello del combustibile a basso arricchimento. Pazienza, niente cattiverie inutili.

Alla fine, arricchendo, la resa elettrica potrebbe arrivare a 211.692.465 kWh / t. Circa, vale a dire più di 200 milioni. Le virgole sono inutili. Notare che in questo bel documento di Coiante, a pag. 5, si indica un ipotetico potere calorifico dell’uranio arricchito attorno ai 720.000 kWh/kg; che equivarrebbe a dire che il rendimento medio degli impianti odierni potrebbe essere 211.700 / 720.000 = 29,4 %. E’ minore rispetto al 37 – 38 % raggiungibile dai migliori impianti moderni,  parametro indicato anche da BP; ma d’altronde esistono molte centrali vecchie. E poi Coiante si riferisce ad un arricchimento medio al 3 – 5 %, non concorde in valore medio con l’ipotesi  al 3,5 % assunta qui. E’ probabile che i 211 MWh / kg (elettrici!) non rappresentino un errore troppo grosso.

Ora è possibile dedurre, per brutale approssimazione, l’incidenza del costo di riprocessamento del combustibile esausto su ogni kWh prodotto. Potremmo dire (1.063.829 [€ / t]) / (211.692.465 [kWh / t]) = 0,005025 [€ / kWh]. Sono 0,5 centesimi di euro per kWh. Giusto un’idea dell’ordine di grandezza, imprecisa ma interessante, che deriva dal contratto italiano.

Ora, in mezzo ai canti di giubilo degli ultrà della fissione mi permetto qualche banale considerazione. Il costo del riprocessamento del combustibile esausto è una frazione del costo di smaltimento dello stesso: dopo bisogna trovare un luogo idoneo a custodire i rifiuti e tenerlo in sicurezza per tempi molto lunghi. A fianco di queste operazioni, occorrerà smaltire i rifiuti a bassa e media attività prodotti dalla filiera nucleare; ed infine occorrerà smantellare gli impianti. Tutte queste cose avranno un costo – che spesso ci viene taciuto. Ognuno ragioni ora su quante siano le possibilità di ottenere energia nucleare a 3 centesimi di euro per kWh, che è poi quello che ci hanno raccontato i sostenitori dei reattori PWR / EPR; tenendo bene a mente a quale frazione  del processo di smaltimento / smantellamento potrebbe corrispondere il mezzo centesimo di cui sopra.

Ultima facezia: e i francesi? La loro industria nucleare nel periodo 1965 – 2010 ha prodotto, sempre secondo BP, circa 10.580 TWh di elettricità. Il consumo medio di uranio per kWh è diminuito leggermente, ma immaginiamolo costante: per il solo condizionamento del combustibile esausto, i francesi dovrebbero sborsare (10.580 · 1000.000.000 · 0,005025) = 53.164.500.000 euro. Una cinquantina di miliardi di euro solo per eseguire una frazione dello smaltimento delle scorie. Non sarebbe mica un problema, di solito, trovare qualche centinaio di miliardi di euro per attività industriali ritenute importanti. Non in una grande nazione europea. Il problema è che oggigiorno, in tempi di carenza di soldi e risorse, si fa fatica a trovare anche i singoli miliardi, più che le centinaia: l’orizzonte è cambiato, ed è cambiata la nostra capacità di gestire certi problemi.

Una strategia alternativa potrebbe essere quella di infischiarsene delle scorie e degli impianti, lasciar cadere a pezzi le centrali in disuso. Questo però porrà ovvi problemi di inquinamento, problemi che causeranno dei costi. Per farsi un’idea dei rischi, basta leggere questo rapporto sintetico su Chernobyl, cito: “… some 100.000 people are considered as permanently disabled as a result of the accident and 7 million people receive compensation because of it. Today, between 5 and 7% of government spending in Ukraine and Belarus is allocated to various Chernobyl-related compensation packages …”. Un 5 – 7 % del bilancio statale per un solo incidente. Da incorniciare. Magari è meglio affrontare con serietà il problema dello smaltimento delle scorie nucleari.

Forse comincio ora a comprendere a cosa si riferisse Tremonti quando parlava del debito nucleare della Francia; aveva omesso un particolare: quel debito in realtà affligge anche noi.

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3 risposte a Quanto costa la pattumiera atomica

  1. medo ha detto:

    Anne Lauvergeon è stata “licenziata” da Sarkozy mesi fa, per la poca prontezza nell’affrontare il drammadi Fukushima e per non aver saputo lasciar trapelare qualche verità sulla incontrollabilità del nucleare in caso di disastri maggiori. E perchè dava fastidio a Henri Proglio, patron di EDF che al momento controlla di fatto le politiche industriali di AREVA. Anne Lauvergeon quindi non è in grado di firmare nulla, essendo solo presente nel consiglio di sorveglianza del nucleare. Per altro, AREVA, in grossa crisi e con programmi di soppressioni di impieghi pari al 20% del personale nel prossimo biennio (e chi si occuperà della baracca senza personale? Mah…), sta tentando di non retribuire ad Anne Lauvergeon ulteriori 1,5 milioni di Euro di liquidazione dovute al “licenziamento prematuro” di giugno 2011*.

    *…www.latribune.fr/entreprises-finance/industrie/energie-environnement/20120112trib000677583/anne-lauvergeon-reclame-15-million-d-euros-a-areva.html

  2. medo ha detto:

    errata corrige: “licenziata … per non aver saputo NON lasciar trapelare “

  3. Pingback: Densità di energia: l’uranio delle rocce e quello dei sogni | Far di Conto

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