L’articolo è nato inizialmente come thread per twitter ed è stato adattato in seguito per essere pubblicato sul sito.
di Vladimiro Zacchigna
Spesso viene menzionato un articolo della testata tedesca Deutsche Welle [1], nel quale viene illustrato un “fact checking” sull’effettiva utilità dell’energia nucleare per il cambiamento climatico. Ma quant’è realmente basato sui fatti?
Si inizia a trattare il tema del nucleare rispondendo a una domanda: l’energia nucleare è una fonte a zero emissioni? Ovviamente no.
Teoricamente, con un mix energetico completamente pulito, rinnovabili e nucleare avrebbero emissioni trascurabili non emettendo direttamente gas climalteranti. Ma come spiegato anche nell’articolo, l’estrazione dell’uranio, il trasporto e in generale i vari processi intermedi producono gas climalteranti. La metodologia corretta da adoperare in questo caso è perciò quella del Life Cycle Assessment (LCA), che permette di trovare un valore rappresentativo di tutte le emissioni legate alla vita di un impianto. L’unità di misura sono i gCO2eq/kWh, dove “eq” sta per “equivalenti”. Infatti, poiché non è solo l’anidride carbonica a causare l’effetto serra, ma anche altri gas come metano o protossido di azoto, ed ognuno di essi ha un potenziale diverso nel causare effetto serra, si fa l’equivalenza con il Global warming potential della CO2 per standardizzare l’unità di misura.
L’articolo si riferisce poi a uno studio, seppur dalla dubbia peer review, del gruppo Scientists For Future, secondo cui l’energia nucleare non potrebbe giocare un ruolo importante nel contrasto al cambiamento climatico. Trovate di seguito due articoli di risposta:
Tornando all’argomento principale, l’inizio del brano è buono, con la menzione del report IPCC del 2014. L’autore dimentica però di sottolineare che il valore mediano tra 3.7 e 110 gCO2/kWh è 12, preferendo invece menzionare 66 gCO2/kWh (probabilmente riferendosi a Sovacool 2008 [2]). Viene poi citato uno studio del WISE, gruppo dichiaratamente anti-nucleare, secondo il quale le emissioni di un reattore nucleare si attesterebbero a 117 gCO2/kWh [3]. Si tratta quindi di un valore dieci volte più alto rispetto a quello considerato dall’IPCC.
Degno di nota è anche l’approccio adottato per il primo grafico presente nell’articolo: per il nucleare hanno scelto di utilizzare il dato sulle emissioni dello studio WISE, ignorando quanto detto dalla fonte degli altri valori, ovvero l’agenzia tedesca per l’ambiente (UBA), la quale a sua volta menziona il report IPCC e uno studio dell’Öko Institut (anch’esso con valori lontani dal WISE) [4]. In seguito cita anche uno studio austriaco [5] a sostegno di “risultati simili” a quelli del WISE, ma analizzando il paper gli unici valori aggiunti sono Beerten et al (2009), piuttosto lontano da 117 e Warner and Heat (2012) (che nomineremo più avanti) ancora più lontano. L’unico che presenta valori simili è Mark Jacobson, ricercatore che sul nucleare si è già dimostrato particolarmente biased in passato, ad esempio assegnandogli le emissioni e i morti di una guerra nucleare ogni 30 anni [6].
Ma scopriamo insieme perché questi valori così alti risultano poco credibili: diversi organi scientifici internazionali, come ad esempio l’IPCC, si sono espressi sul tema. Nel report del 2014, basandosi su due meta-analisi, ottennero come valore mediano 12 gCO2/kWh [7]. In questo caso l’indice su cui basarsi è appunto la mediana, poiché non viene influenzata da valori estremi eccezionali e la standardizzazione di questa pratica rappresenta un grande contributo da parte dell’IPCC. In più è da tenere in considerazione che tale studio fa parte di una serie di meta-analisi armonizzate del NREL, ed è tuttora preso come punto di riferimento dall’ente [8]. Vengono in seguito IAEA, che ottiene valori simili basandosi sui dati del database ecoinvent [9], e JRC che conclude, nel report specifico sull’energia nucleare, che a livello di emissioni è in linea con idroelettrico ed eolico [10].
Vi è poi lo studio più recente: il report di LCA di tutte le fonti energetiche redatto dall’UNECE, ente appartenente all’ONU. All’interno viene dedicata particolare attenzione al nucleare, ampliando le fonti per i dati di questa tecnologia, poichè quelli forniti dal database Ecoinvent risultavano carenti in alcuni passaggi. Anche in questo caso il valore ottenuto risulta essere basso, coerentemente con le analisi precedenti [11]. Si possono infine prendere in considerazione anche gli Environmental Product Declaration (EDP), ovvero degli studi di LCA con metodologie standardizzate specificamente redatti per gli impianti delle aziende produttrici [12]. Rimanendo in Europa, la compagnia Vattenfall riporta nell’EPD di tutti suoi impianti emissioni medie di 5.7 gCO2/kWh [13], valore in linea con lo studio LCA della francese EDF, revisionato da esperti indipendenti, sulla sua intera flotta nucleare [14]. Si può perciò dire che il consenso sul fatto che il nucleare abbia le emissioni minori assieme a idroelettrico ed eolico sia molto ampio; risultano quindi discutibili le conclusioni presenti dell’articolo di DW. Ci sono certamente differenze nelle metodologie e nelle assunzioni tra i diversi studi, ma il punto fondamentale è chiaro: si tratta di una tecnologia low carbon.
Passiamo poi alla domanda “quanto il nucleare può aiutarci a fermare il global warming?”. Per parlarne menziona Mycle Schneider, attivista anti-nucleare e autore del World Nuclear Industry Status Report. Anche in questo caso, quindi, parliamo di una fonte biased. Così come anche Antony Froggatt, altro autore del WNISR citato in seguito.
Per quanto possa sembrare affidabile dal nome, il WNISR è redatto ogni anno da un gruppo di attivisti anti nucleare, mettendo in risalto solo i lati negativi della tecnologia [15] [16].
Le critiche si riducono sempre a costi e tempi, limitandosi a confrontare l’LCOE e menzionando solamente tempi di costruzione eccezionali (15-20 anni) rispetto alle statistiche mondiali [17].
In primis, sostenere che il nucleare non possa dare un grande contributo per gli obiettivi al 2030 ha poco senso. E’ ovvio che, viste le tempistiche, potrà essere utile per il 2050, soprattutto se consideriamo le potenzialità nei settori Hard To Abate e la crescente domanda di elettricità [18][19].
Basarsi solo sull’LCOE per confrontare le fonti energetiche risulta esageratamente limitante. I costi da considerare sono quelli dell’intero sistema e c’è una vasta letteratura sul fatto che una percentuale di nucleare nel mix energetico abbatta i costi [20-27]. Inoltre, punto ancor più importante, molteplici studi e report suggeriscono che una componente di energia nucleare renda molto più probabile il raggiungimento degli obiettivi climatici al 2050 [28][29].
Si arriva quindi al secondo grafico dell’articolo che mostra l’LCOE e i “costi ambientali” di varie fonti energetiche. Superando il discorso già fatto sul primo, passiamo ora ai costi ambientali: analizzando la fonte su cui si basano, l’UBA, si può trovare il documento dove espongono la metodologia adottata per calcolare quei costi ambientali [30] (capitolo 3.1). Viene fuori che per il nucleare non è stato calcolato alcun valore, ma sono invece stati arbitrariamente assegnati i danni ambientali della lignite.
Certamente non un approccio scientifico, soprattutto considerando i report JRC e UNECE [31].
Viene infine citato, oltre a Mycle Schneider, Jan Haverkamp: esperto di Greenpeace nonché membro del WISE. Certamente non una fonte imparziale, perciò.
Haverkamp sostiene che “ogni dollaro investito sull’energia nucleare è tolto a opere più urgenti”, ma come evidenziato da diversi studi precedentemente menzionati, questa è una falsa dicotomia. All’interno del mix energetico le fonti variabili hanno un ruolo specifico, così come le cosiddette “firm resources”, a causa delle loro differenti caratteristiche operative [32]. Quindi, le strade sono due: o sfruttiamo tecnologie di storage stagionale, che però ancora non esistono [33], o sfruttiamo anche l’unica “firm” technology che ha già dimostrato di poter decarbonizzare efficacemente: il nucleare [34].
L’articolo passa poi ai problemi causati dalle ondate di calore spiegando che ci sono stati alcuni casi in cui dei reattori francesi hanno dovuto operare a potenze minori [35]; il discorso però non rappresenta la questione generale. Infatti, come spiegato da IAEA e NEA, il cambiamento climatico non rappresenta un problema insormontabile. L’analisi sugli impatti del climate change, se attuata a livello sistemico, dimostra che nel complesso l’energia nucleare può aumentare di molto la sicurezza energetica [36][37].
Infine Schneider argomenta che l’industria nucleare sia attualmente in difficoltà, il che risulta vero se si osservano gli ultimi decenni in Occidente. Ma, come sottolineato anche da IEA, le cose stanno cambiando [38-40]. La questione dei tempi e dei costi, per quanto riguarda l’Occidente, è centrale. Tutti gli ultimi reattori hanno presentato grandi ritardi e costi aumentati. Ed è proprio a questo tema che MIT, IEA, DOE o NEA hanno dedicato diversi report, con consigli su come invertire la rotta [41][42][43].
Si tratta dunque di problemi irrisolvibili?. La letteratura scientifica parla chiaro sui vantaggi oggettivi di questa fonte energetica. La grande difficoltà rappresentata dai costi è veramente una condanna definitiva?
Anche al netto degli enormi benefici? [44]
[1] https://www.dw.com/en/fact-check-is-nuclear-energy-good-for-the-climate/a-59853315
[2] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421508001997
[3] https://wiseinternational.org/sites/default/files/u93/climatenuclear.pdf
[4] https://www.umweltbundesamt.de/service/uba-fragen/ist-atomstrom-wirklich-co2-frei
[5] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421521002330
[6] https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2009/ee/b809990c
[7] https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/ipcc_wg3_ar5_annex-iii.pdf#page=7
[8] https://www.nrel.gov/analysis/life-cycle-assessment.html#:~:text=Ocean%20Energy-,Publications,-Life%20Cycle%20Greenhouse
[9] https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/PUB1911_web.pdf#page=29
[10] https://commission.europa.eu/system/files/2021-03/210329-jrc-report-nuclear-energy-assessment_en.pdf#page=42
[11] https://unece.org/sites/default/files/2022-04/LCA_3_FINAL%20March%202022.pdf#page=60
[12] https://link.springer.com/article/10.1007/s11367-012-0513-9
[13] https://api.environdec.com/api/v1/EPDLibrary/Files/44e304c6-429b-44a2-f008-08daf7da081a/Data
[14] https://www.edf.fr/sites/groupe/files/2022-11/edfgroup_acv-4_plaquette_2022111_en.pdf
[15] https://www.worldnuclearreport.org/-World-Nuclear-Industry-Status-Report-2022-.html
[16] https://www.neimagazine.com/opinion/opinionthe-world-nuclear-industry-is-it-in-terminal-decline-4394815/
[17] https://hannahritchie.substack.com/p/nuclear-construction-time
[18] https://royalsociety.org/-/media/policy/projects/nuclear-cogeneration/2020-10-7-nuclear-cogeneration-policy-briefing.pdf
[19] https://liftoff.energy.gov/wp-content/uploads/2023/03/20230320-Liftoff-Advanced-Nuclear-vPUB-0329-Update.pdf#page=19
[20] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435118303866
[21] https://www.nature.com/articles/s41560-022-00979-x
[22] https://www.nature.com/articles/s41560-021-00796-8
[23] https://www.oecd-nea.org/upload/docs/application/pdf/2019-12/7299-system-costs.pdf
[24] https://www.oecd-nea.org/upload/docs/application/pdf/2022-05/7628_strategic_briefing_climate_change.pdf#page=36
[25] https://energy.mit.edu/wp-content/uploads/2018/09/The-Future-of-Nuclear-Energy-in-a-Carbon-Constrained-World.pdf#page=13
[26] https://iea.blob.core.windows.net/assets/016228e1-42bd-4ca7-bad9-a227c4a40b04/NuclearPowerandSecureEnergyTransitions.pdf#page=52
[27] https://netzeroamerica.princeton.edu/img/Princeton%20NZA%20FINAL%20REPORT%20SUMMARY%20(29Oct2021).pdf
[28] https://www.iea.org/reports/nuclear-power-and-secure-energy-transitions/executive-summary#:~:text=net%20zero%20globally-,will%20be%20harder,-without%20nuclear
[29] https://iea.blob.core.windows.net/assets/imports/events/260/Session3.1_Fabien_Roques.pdf#page=17
[30] https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/1410/publikationen/2023-03-16_methodological-convention-3-1_value-factors_2020_bf.pdf
[31] https://unece.org/sites/default/files/2022-04/LCA_3_FINAL%20March%202022.pdf#page=70
[32] https://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S2542435118303866-fx1_lrg.jpg
[33] https://unece.org/sites/default/files/2022-04/LCA_3_FINAL%20March%202022.pdf#page=45
[34] https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(18)30562-2?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2542435118305622%3Fshowall%3Dtrue#:~:text=low%2Dcarbon%20resources.-,Either,-%E2%80%9CFirm%E2%80%9D%20Generation%20or
[35] https://www.reuters.com/world/europe/frances-asn-nuclear-regulator-adapts-hot-water-discharge-rules-light-heatwave-2022-08-08/
[36] https://www.iaea.org/sites/default/files/iaea-ccnp2022-body-web.pdf#page=56
[37] https://www.oecd-nea.org/upload/docs/application/pdf/2021-11/nea7207_climate_change_adaptation.pdf#page=17
[38] https://www.iea.org/reports/nuclear-power-and-secure-energy-transitions/executive-summary#:~:text=The%20policy%20landscape%20is%20changing
[39] https://twitter.com/nucleareragione/status/1648283679548928000?s=20
[40] https://www.world-nuclear-news.org/Articles/Westinghouse-and-Energoatom-expand-plans-to-nine-A
[41] https://energy.mit.edu/wp-content/uploads/2018/09/The-Future-of-Nuclear-Energy-in-a-Carbon-Constrained-World.pdf#page=14
[42] https://www.iea.org/reports/nuclear-power-and-secure-energy-transitions/executive-summary#:~:text=Policy%20Recommendations
[43] https://www.oecd-nea.org/upload/docs/application/pdf/2020-07/7530-reducing-cost-nuclear-construction.pdf
[44] https://liftoff.energy.gov/wp-content/uploads/2023/03/20230320-Liftoff-Advanced-Nuclear-vPUB-0329-Update.pdf#page=12
Nucleare e Ragione 
