Chi l’avrebbe mai detto trent’anni fa*

[commercio nucleare sulla via della seta]

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Il 28 maggio scorso è ufficialmente iniziata la costruzione della seconda unità della centrale nucleare di Bàrakah negli Emirati Arabi Uniti; i lavori sulla prima unità, inaugurati quattro giorni dopo la catastrofe di Fukushima, sono, per dirla nel gergo cantieristico, in schedula.

Il pacchetto completo prevede 4 unità APR-1400 (Advanced Power Reactor – Generazione III+, 1455 MWe, 3983 MWth), l’ultima delle quali operativa entro il 2020, per un investimento complessivo di $ 20 mld.

Nell’aprile del 1983 entrò in funzione (commercial operation) la seconda unità della centrale nucleare di Kori, Corea del Sud. Si tratta di un reattore ad acqua leggera pressurizzata, modello Westinghouse (un antenato dell’AP-1000), che a suo tempo segnò l’inizio di una corsa che ha fatto la storia del Paese.

E questa corsa mai si è arrestata, contribuendo fortemente a trascinare il Paese dal Terzo al Primo Mondo.

Cosa mette in relazione queste due date e questi due Paesi? La risposta è semplice: in trent’anni la Corea del Sud, priva di risorse (termine abusato – è più appropriato, in questo caso, “materie prime”), è arrivata talmente avanti nel proprio sviluppo da potersi affermare come esportatore di tecnologia nucleare. E ad importare, in questo caso, sono gli Emiri del Golfo Persico [1].

L’APR-1400 è il frutto dell’esperienza accumulata in Corea del Sud in termini di costruzione e gestione di impianti nucleari. In pratica si tratta di un’evoluzione dell’OPR-1000 (Optimum Power Reactor – una sorta di standard coreano). Il progettista principale è la Korea Power Engineering Company (KOPEC) ed il design prevede l’implementazione di un sistema di sicurezza a tre “livelli”: attivo, passivo ed intrinseco. Questo significa che in caso di incidente con rischio di fusione del nocciolo intervengono alcuni sistemi che impediscono l’interruzione o anche solo la riduzione del flusso del fluido termo-vettore/refrigerante (nel caso specifico acqua). Tale intervento può avvenire o a seguito dell’attivazione da parte di un operatore o tramite l’uso di “segnali intelligenti” per l’innesco del sistema di protezione oppure grazie all’azione “spontanea” delle grandezze in gioco (gravità, velocità del flusso, etc.), sfruttando i principi della Termo-fluidodinamica e della Meccanica Newtoniana e le proprietà dei materiali.  Altri sistemi prevengono gli incidenti di vario tipo o ne mitigano le conseguenze [2].

 

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Fig. 1      Bàrakah – la centrale nucleare a quattro unità/reattori, come immaginata dalla KEPCO.

Un dettaglio 3D dei maggiori componenti del circuito primario ed uno schema del sistema di raffreddamento del reattore APR-1400 con in evidenza la cavità facente parte del Cavity Flooding System. Questo sistema funziona grazie alla forza di gravità e permette il raffreddamento dall’esterno del recipiente del reattore nonchè, in caso di rottura del contenitore con fuoriuscita di materiale fuso, il rapido abbatimento della temperatura tramite immersione in acqua borata, evitando l’interazione diretta con il calcestruzzo dell’edificio di contenimento. Il CFS comunica con l’IRWST (In-containment Refuelling Water Storage Tank), una cisterna che corre tutt’attorno al reattore formando un grosso anello, e l’HVT (Holdup Volume Tank).

Tutte le strutture APR-1400 adibite alla mitigazione degli incidenti gravi sono state progettate per soddisfare i requisiti procedurali conformi ai criteri della normativa U.S.NRC, tra cui quelli rispecchiati nella 10 CFR 50.34 (f) e SECY-93-087, frutto dell’esperienza acquisita post-incidente di Three Mile Island.

Le nuove centrali nucleari si inseriscono in un progetto di ampio respiro, che sta rivoluzionando la politica energetica sulla costa occidentale del Golfo. A questo proposito è importante notare che gli EAU sono già al secondo posto al mondo per capacità di desalinizzazione dell’acqua marina (8.4 milioni di metri cubi al giorno per usi energetici e domestici) [3]. Al primo posto si trova l’Arabia Saudita, che da almeno un paio di anni sta valutando seriamente l’opzione nucleare.

Che dire, trattasi di un ottimo esempio di “impara l’arte e mettila da parte”… Anzi sembrerebbe proprio che l’apprendista sia ben avviato sulla strada per superare il maestro. In ogni caso diviene sempre più evidente come nella competizione del Mercato Globale i Paesi che se la cavano meglio si stiano raggruppando in categorie dove a contare non sono esclusivamente le materie prime, l’estensione territoriale e la popolazione, ecc … ma in buona parte la “conoscenza” e l’impatto di questa sui sistemi produttivi.

La Corea del Sud è anche la patria della Doosan, un colosso manifatturiero che vanta 117 anni di storia e che ormai spazia nei più svariati campi dell’ingegneria energetica e meccanica con livelli di eccellenza tali da renderla una delle aziende leader del settore a livello mondiale.

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Tuttavia, non è tutto oro quel che luccica tra il Mar Giallo ed il Mar del Giappone.

Negli ultimi mesi è montato uno scandalo [4] che sta minando le basi del forte consenso popolare che aveva accompagnato sin qui “l’evoluzione nucleare” del Paese. Tutto è iniziato con la scoperta di un paio di certificati di sicurezza fasulli concernenti alcuni cavi elettrici che hanno comportato lo shut-down momentaneo di una manciata di reattori nucleari. Al 28 ottobre sono già 100 le persone incriminate e Seoul è sotto pressione, con una parte dell’Accademia che incomincia a chiedere un ripensamento della dipendenza dall’energia nucleare.

Ora, il nucleare produce un terzo dell’elettricità della Corea del Sud, aumentare le importazioni di gas naturale liquefatto, petrolio o carbone potrebbe costare decine di miliardi di dollari l’anno. In particolare, il gas, che già costituisce una metà della bolletta energetica del Paese, ma solo un quinto della potenza installata/disponibile, è con ogni probabilità il principale candidato alla sostituzione del nucleare, in quanto considerato più pulito del carbone e perché gli impianti possono essere costruiti più facilmente nei pressi dei centri abitati. “Se viene tagliata la percentuale di energia nucleare, questo comporterà l’avere generazione di energia a partire da altri combustibili. Se usiamo il GNL, è sicuro che il costo salirà”, ha detto Hwang Woo-hyun, vicepresidente della Korea Electric Power Corp (KEPCO). Si noti che KEPCO possiede Korea Hydro e Nuclear Power Co Ltd, ma ha anche una partecipazione in Korea Gas Corporation (KOGAS), la più grande azienda acquirente di GNL al mondo. E non bisogna andare tanto lontano per trovare un altro importatore di GNL, il Giappone, che per compensare l’arresto delle sue centrali nucleari acquista e “tracanna” più gas che mai da due anni a questa parte.

Ricapitolando, per il momento 3 dei 23 reattori della Corea del Sud sono off-line a causa dei certificati di sicurezza falsi, mentre un altro è stato “spento” il 30 ottobre per esaminare la qualità della saldatura di alcune parti che incidono sulla sicurezza di uno dei generatori di vapore. Altri due sono “sconnessi” dalla rete per la manutenzione di routine ed un sesto è in shut-down, in attesa di un’estensione della durata di vita di 30 anni. Dei cinque reattori in costruzione, tre stanno subendo un ritardo dello start-up, anche a causa di problemi di sicurezza.

Infine, Kim Dong-yeon, Ministro del Governo per il “coordinamento delle politiche”, annunciando lo scorso 17 ottobre le accuse, ha affermato che sono stati trovati ben 277 documenti contraffatti, ma che sono state prese tutte le misure necessarie per una nuova valutazione della sicurezza e che una parte del lavoro di sostituzione dei documenti (e degli item a cui si riferiscono) è già stato completato. Tutto questo mentre ancora non sono chiare le dinamiche che hanno portato alla produzione di certificati contraffatti, né le caratteristiche di tali falsificazioni [5].

In attesa di maggiori dettagli dispiace ricordare che durante le polemiche degli ultimi mesi sulla gestione delle perdite di acqua contaminata a Fukushima i media sudcoreani sono stati sempre in prima fila tra quelli che soffiavano sul fuoco.

Difficile stabilire a caldo se e quanto verrà ridimensionato il piano di “espansione nucleare” della Corea del Sud, che ad oggi ancora prevede altri sei APR-1400 (forse otto), oltre ai cinque in corso d’opera (4 APR-1400 ed 1 OPR-1000). Tuttavia, esistono prove che l’espansione sarebbe in grado di creare nuovi motori della crescita economica. Un articolo del 2009, pubblicato dal Korea Atomic Energy Research Institute, ha messo in rilievo che “il contributo netto complessivo della tecnologia nucleare come quota percentuale del PIL è stato pari al 2.38 % nel 2005” [6]. L’importo comprende l’attività economica generata dalla costruzione e gestione di centrali nucleari così come la produzione industriale “stimolata” dall’energia elettrica prodotta dal nucleare. Da non sottovalutare il fatto che il Governo sudcoreano considera il nucleare parte integrante di una strategia di ampio respiro per una “Crescita Verde”, che ha l’ambizione di coniugare uno sviluppo economico credibile con una protezione dell’ambiente concreta.

Intanto, da Abu Dhabi hanno fatto sapere che nei loro piani la faccenda non ha spostato una virgola.

* La battuta in lingua originale è questa: “Who’d have thought thirty years ago” ed appartiene al Monty Python’s Flying Circus – “Four Yorkshiremen”– forse il loro miglior sketch di sempre.

[1]           http://www.world-nuclear.org/info/Country-Profiles/Countries-O-S/South-Korea/#.Um5teXCP82Y

http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_power_in_the_United_Arab_Emirates

http://www.world-nuclear-news.org/NN-Construction_under_way_at_Barakah-1907124.html

http://www.neimagazine.com/news/newsuae-pours-first-concrete-for-barakah-2

http://www.enec.gov.ae/media-centre/news/content/enec-completes-containment-liner-plate-installation-for-uaes-first-nuclear#!

[2]           Per la precisione, applicare la sicurezza intrinseca comporta l’eliminazione di specifiche condizioni di pericolo, evitando il ricorso ad azioni di controllo o protettive; mentre un sistema di protezione si definisce passivo se entra in funzione al momento dell’incidente senza interventi esterni. Maggiori dettagli qui:

http://www.iaea.org/NuclearPower/Downloadable/aris/2013/9.APR1400.pdf

[3]           http://nextbigfuture.com/2013/10/desalination-water-world.html?utm_medium=referral&utm_source=pulsenews#!

[4]           http://www.voanews.com/content/reu-stung-scandal-s-korea-weighs-costs-curbing-nuclear-power/1778164.html

http://www.voanews.com/content/s-korea-charges-100-officials-over-nuclear-reactor-corruption/1767603.html

[5]           Risultano contraffatti 277 certificati di controllo della qualità concernenti test di componenti o parti di componenti di 20 reattori su di un totale di 22000 documenti esaminati. Un’ulteriore indagine comprendente tutti i 28 reattori della Corea del Sud (i 23 costruiti/operanti più i 5 in costruzione) ha fatto emergere un totale di 2010 documenti falsificati su 218000 esaminati. Fonte: http://www.world-nuclear-news.org/RS-Indictments_for_South_Korea_forgery_scandal-1010137.html

[6]           Manki Lee, Kee-yung Nam, Kiho Jeong, Byungjoo Min, and Young-eek Jung, “Contribution of Nuclear Power to the National Economic Development in Korea,” Nuclear Engineering and Technology, vol. 41, no. 4, May 2009, p. 549

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