I costi del nucleare? Una scelta politica

Pubblichiamo la lettera aperta del Presidente del Comitato Nucleare e Ragione, Pierluigi Totaro, al Presidente di Associazione Italiana Nucleare, Umberto Minopoli, e già pubblicata sul sito www.associazioneitaliananucleare.it


Caro Presidente,

ho letto con estremo interesse la tua lettera nella quale auspicavi un sostegno del Governo Italiano ai progetti di reattori modulari (SMR) e condivido con te l’entusiasmo per questa innovativa tecnologia nucleare che dovrebbe affacciarsi sul mercato nel corso di questo decennio.

Credo infatti che il centro della questione, non più eludibile in un serio dibattito sulla sostenibilità del nucleare, è che i costi di questa tecnologia sono, in definitiva, una scelta politica.

Un rapporto recentemente pubblicato da The Breakthrough Institute – influente think-tank americano che si occupa non di rado di questioni energetiche – analizza alcuni scenari di sviluppo degli SMR NuScale e mostra a quali condizioni economiche essi sarebbero competitivi con le centrali a gas a ciclo combinato, attualmente tra le più convenienti fonti di produzione di energia.

La simulazione presentata si basa principalmente su tre fattori: il costo di costruzione (overnight) previsto per i moduli NuScale, il tasso di sconto applicato all’investimento ed il prezzo del gas naturale.

Tra questi, come sappiamo, il tasso di sconto è l’elemento più sensibile nei progetti nucleari, i quali vedono un ingente investimento iniziale ed un profitto nel lontano futuro, ed è risultato spesso talmente alto (10-12%) da rendere insostenibili progetti di nucleare convenzionale.

Senza addentrarmi nel merito della discussione sul quale sia l’appropriato tasso di sconto da applicare a progetti nucleari, affrontata nel rapporto, mi limito a sottolineare la principale conclusione: la massima differenza di costo (Levelized Cost of Energy, LCOE) tra SMR NuScale e centrali a gas a ciclo combinato, negli scenari considerati, sarebbe pari a 54$ per MWh, ma nella maggior parte dei casi questa sarebbe contenuta sotto i 28$ per MWh.

Tanto per capirci, il sussidio necessario a rendere competitivi gli SMR non sarebbe molto dissimile dagli attuali livelli di incentivo di cui godono le rinnovabili negli USA (fino a 25$ per MWh) o il nucleare convenzionale, in alcuni stati come New York (17$ per MWh).

Ora proviamo a contestualizzare questa cifra nel contesto italiano.

L’Autorità di Regolazione per Energia Reti e Ambiente (ARERA) ha recentemente lasciato inalterato per il quarto trimestre del 2020 il livello degli Oneri di Sistema che grava sulla bolletta elettrica degli utenti domestici italiani per 4.18 centesimi di euro per kWh. Gran parte di questi oneri (il 78.08% nel caso degli utenti domestici) sono incentivi alle fonti rinnovabili e assimilate, cui le famiglie italiane corrispondono 32.64€ (circa 37$) per MWh di energia consumata.

Le famiglie consumano però solo una frazione dell’elettricità in Italia (circa il 22%), quindi l’incentivo alle rinnovabili è maggiore di quanto sopra stimato.

Stando agli ultimi dati disponibili, nel 2019 il totale di questi incentivi che pesano sulla bolletta elettrica ha di poco superato gli 11 miliardi di euro[1] ed è stato distribuito su una produzione rinnovabile di 63 TWh. A conti fatti dunque, le rinnovabili e le fonti ad esse assimilate (come i rifiuti urbani) godono in Italia di un incentivo pari a circa 178€ (circa 210$) per MWh .

Se però andiamo a guardare il dettaglio della ripartizione degli incentivi, vediamo che il fotovoltaico si mangia il 51.77% della torta (quasi 6 miliardi di euro annui), a fronte di una produzione incentivata di 20.6 TWh (sempre nel 2019), portando l’incentivo alla produzione di energia solare alla cifra esorbitante di 282€ per MWh, ovvero circa 330$ per MWh.

Basterebbe dunque un sussidio pari al 10% di quello attualmente goduto dal fotovoltaico per rendere gli SMR competitivi con il gas naturale.

In conclusione, in Italia più che altrove, la presunta insostenibilità economica del nucleare è l’effetto dell’immane distorsione del mercato a favore delle rinnovabili, conseguenza di precise scelte politiche, e potrebbe essere facilmente colmata senza ulteriori oneri per i contribuenti.

Di questi fatti gli italiani dovrebbero essere edotti, affinché anche le giovani generazioni, che di queste decisioni politiche porteranno il peso, possano dire la loro.


Pierluigi Totaro

Presidente del Comitato Nucleare e Ragione
e socio AIN –YGN

[1] Per confronto gli oneri per il finanziamento di attività nucleari residue ammontano a 476 milioni


CONTI:

1) l’ultimo aggiornamento ARERA ha lasciato invariati per il prossimo trimestre gli oneri di sistema, pari a 4,18 cent/kWh

Di questi, il 78.08% sono la componente Asos (ex A3 e Ae) ovvero incentivi alle rinnovabili e alla cogenerazione. Quindi, per MWh consumato in Italia questo ammonta a:

0.0418 €/kWh * 0.7808 * 1000 kWh/MWh   = 32.64 €/MWh

Se si considera un consumo annuale di 320 TWh (320 000 000 MWh), di cui il 22% domestico (su cui ricadono gli oneri) il totale è:

32.64 €/MWh * 70400000 MWh = 2297856000 = 2.3 miliardi di € annui

Questi sono effettivamente solo il 25% circa del gettito!

Dati 2019 ARERA:

Il gettito degli incentivi totali è distribuito su una produzione rinnovabile incentivata di 63 TWh. La media dell’incentivo è dunque:

11,223 mld€ / 63 TWh = 178.14 €/MWh

Il fotovoltaico però ne assorbe il 51.77% distribuiti su 20.6 TWh di produzione incentivata (la produzione totale è stata di 24,3 TWh), per un incentivo pari a:

11,223,000,000 € *0.5177 / 20,600,000 MWh = 282 €/MWh

Ovvero circa 330 $/MWh

1/10 di questo incentivo (circa 30 $/MWh) renderebbe gli SMR competitivi col gas naturale anche nelle condizioni di scenario più sfavorevoli (ovvero basso prezzo del gas, alto tasso di sconto e alti costi di progetto degli SMR) (https://thebreakthrough.org/issues/energy/nuscale-vs-gas).

Un servizio da tè all’uranio – Fiestaware

di Massimo Burbi

Radioattività in cucina, non quella di cibi “famosi” come le banane o le noci del Brasile, ma quella di oggetti che insospettabilmente contengono molto più uranio della media.

L’Uranio naturale è al 99.28% Uranio 238 (238U), per lo 0.71% Uranio 235 (235U) e il pochissimo che resta è Uranio 234 (234U). Arricchire l’uranio vuol dire aumentare la percentuale di U235, l’unico in grado di sostenere autonomamente una reazione a catena.

Il prodotto di scarto dei processi di arricchimento è il famigerato uranio impoverito, che è il contrario di quello arricchito, ha cioè una percentuale di 235U inferiore a quella dell’uranio naturale, ed è quindi meno radioattivo [1].

Abbiamo tutti sentito parlare degli usi militari dell’uranio impoverito, dalle munizioni anticarro alle corazze. Quello che non tutti sanno è che l’uranio impoverito non sta solo negli arsenali bellici, ma te lo puoi ritrovare anche dentro casa, ad esempio in un servizio da tè o caffè: il piattino e la tazzina che si vedono nelle foto all’apparenza non hanno niente di speciale, ma uno dei due contiene uranio naturale, l’altro uranio impoverito, come facciamo a saperlo? Andiamo per ordine:

Qualcosa di inaspettato si nasconde nello smalto di questo innocuo servizio da tè.

Secondo il New York Times [2] le ceramiche più collezionate negli Stati Uniti sono una serie di piatti, piattini, tazze, tazzine, teiere, etc. chiamati Fiesta (o Fiestaware), popolari per le loro tinte sgargianti: giallo, verde, blu, ma soprattutto rosso/arancio, colore con qualcosa di speciale che non si limita all’apparenza: fino alla metà degli anni ’70 infatti lo smalto usato per dargli quella tonalità vivace conteneva ossido d’uranio. Non è certo il primo esempio di uranio usato come colorante, ma è uno di quelli che ha avuto la maggiore diffusione.

Prima della seconda guerra mondiale lo smalto rosso dei Fiesta conteneva uranio naturale, poi, con l’avvio del progetto Manhattan, il governo americano requisì tutto l’uranio disponibile, e il Red Fiesta sparì giocoforza dalla circolazione, per ritornare nel 1959, stavolta non più con uranio naturale, ma con uranio impoverito, che era appunto lo scarto dei processi di arricchimento.

Negli USA ne sono stati venduti milioni, e ancora oggi sono facili da trovare nei mercatini dell’usato o su ebay, dove una ricerca dà migliaia di risultati.

Il piattino e la tazzina sono appunto dei Fiestaware, ed è fin troppo facile spaventare chi guarda avvicinandoci un Geiger e vedendo la lettura schizzare a più di 600 volte i normali valori ambientali.

La lettura del contatore Geiger a contatto schizza a 32000-35000 conteggi al minuto, circa 600 volte il normale valore ambientale.

In realtà non si tratta di oggetti pericolosi da maneggiare, come spiegato nel video, ma mangiarci sopra vuol dire finire per ingoiare un po’ di uranio. Uno studio della Nuclear Regulatory Commission americana ha stimato che mangiando su questi piatti tutti i giorni una persona finirebbe per ingerire circa 0.2 grammi di uranio all’anno, corrispondenti ad una dose efficace di 0.4 mSv all’anno [3], che è più o meno la stessa che riceviamo dai radionuclidi naturalmente presenti all’interno del nostro corpo e pari a circa il 10% di quella totale a cui siamo esposti in media per cause naturali (Radon, gamma terrestri, raggi cosmici, cibo) [4].

Insomma, io non li uso per mangiarci, ma se lo facessi il problema non sarebbe tanto la radioattività, quanto il fatto che l’uranio, come metalli pesanti tipo mercurio, piombo o cadmio, è chimicamente tossico, e quindi mangiarlo non è proprio una buona idea, ricordando sempre che è la dose che fa il veleno [5] e che una persona in media ingerisce 2 microgrammi di uranio al giorno [6].

Ma insomma come facciamo a distinguere il Fiestaware che contiene uranio impoverito da quello che contiene uranio naturale?

La risposta sta negli spettri gamma. Cominciamo dal piattino, L’238U non lascia traccia in uno spettro gamma, ma si vedono bene le impronte digitali del primo della sua progenie: il Torio 234. Più nascosto, ma comunque presente, è il “nipote”: il Protoattinio 234 metastabile. I radioisotopi successivi della catena di decadimento dell’238U non hanno ancora avuto il tempo di formarsi in quantità misurabile.

Ma soprattutto ci sono i due picchi dell’Uranio 235, ed è lì che dobbiamo guardare, perché la differenza tra uranio naturale, impoverito e arricchito sta proprio nella quantità di 235U.

Spettro vs Spettro. Guardando i picchi di 235U possiamo distinguere l’uranio naturale da quello impoverito.

Confrontando lo spettro del piattino e quello della tazzina a prima vista non sembra ci siano differenze, ma se guardiamo meglio proprio i picchi dell’235U vedremo subito che quelli della tazzina sono molto più “bassi” di quelli del piattino, segno che nella tazzina c’è molto meno 235U, e proprio da qui si capisce che si tratta di uranio impoverito, mentre nel piattino c’è uranio naturale. Il piattino è quindi un pezzo di prima della guerra, mentre la tazzina è post-1959. Chi me li ha venduti come pezzi provenienti dallo stesso servizio non me l’ha raccontata giusta, ma senza volerlo mi ha fatto un favore.

Ecco come visualizzare la differenza tra uranio naturale e uranio impoverito usando delle comuni ceramiche da cucina. La radioattività naturale è ovunque intorno a noi, ma anche quella degli oggetti “artificiali” ci è più vicina di quanto tendiamo a pensare.

P.S. nessuno dei ticchettii che si sentono nel video è dovuto a scorie nucleari nascoste sotto il tavolo.

Spettro vs Spettro: l’uranio usato per lo smalto del Fiestaware è purificato da prodotti del decadimento come piombo e bismuto, responsabili dei picchi a più alte energie, come visibile nello spettro di un campione di Tyuyamunite, un minerale di uranio.

Fonti:

[1] https://www.iaea.org/topics/spent-fuel-management/depleted-uranium

[2] https://www.nytimes.com/2002/12/01/magazine/the-way-we-live-now-12-01-02-object-of-desire-a-different-shade-of-green.html

[3] https://www.nrc.gov/docs/ML0829/ML082910862.pdf

[3] http://tech.snmjournals.org/content/45/4/253.full

[4] https://hps.org/publicinformation/ate/faqs/faqradbods.html

[5] https://www.gov.uk/guidance/depleted-uranium-du-general-information-and-toxicology

[6] https://hps.org/publicinformation/ate/faqs/faqradbods.html?fbclid=IwAR35HD6LVK9K8URzrTBQMp5JaGeFmnc4ZiuhZh9cFqdVHu677srJLUxeH4o