Conferenze e convegni 2017: nuovo materiale online

Fin dalla sua nascita, avvenuta nell’aprile 2011, il Comitato Nucleare e Ragione è da sempre stato impegnato in attività di divulgazione scientifica non solo attraverso le pagine di questo blog ma anche promuovendo e organizzando conferenze pubbliche e convegni, spesso in collaborazione con enti pubblici ed istituzioni.
Sono da oggi disponibili e liberamente scaricabili, nell’area download, i contributi del Comitato agli eventi promossi in questi primi nove mesi del 2017, ovvero:

1) manifestazione “Mi illumino di Meno – La scienza del risparmio energetico“, organizzata da INAF-Osservatorio astronomico e Associazione Science Industries (24/02/2017). Qui le slides della presentazione.

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2) Workshop  Il Bosco coltivato ad Arte – III edizione – Le Sfide della Decarbonizzazione, organizzato da Labelab e Ekoclub International nell’ambito della manifestazione Ravenna 2017 – Fare i Conti con l’Ambiente (19/05/2017)
Qui, qui e qui i contributi dei vari relatori.



3) Conferenza introduttiva alla visita alla centrale di Krško, organizzata in collaborazione con il Consiglio Regionale del Friuli Venezia Giulia (20/09/2017)
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Qui e qui le due presentazioni.

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Visita tecnica alla centrale nucleare di Leibstadt (CH)

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Figura 1:Scorcio della centrale nucleare di Leibstadt al tramonto (Foto CNeR, 01/10/2016).

Il Comitato Nucleare e Ragione in Svizzera!

L’iniziativa principale di questo ricco 2016 è stata la recente visita alla centrale nucleare di Leibstadt, situata al confine con la Germania, fra la città di Zurigo e le prime propaggini della Foresta Nera. Questo impianto è il più grande e tecnologicamente avanzato dei cinque attualmente in funzione nella confederazione Elvetica:  operativo dal 1984, eroga elettricità con una potenza netta di 1220 MW, garantendo una fornitura annua di circa 9,4 TWh, pari al 14% dell’intera produzione elettrica svizzera – dati 2014 [1,2].

Si è trattata, per molti aspetti, di una visita eccezionale e piena di sorprese. All’iniziativa ha preso parte un nutrito gruppo di persone, che da più parti d’Italia – chi persino dalla Sardegna – ha raggiunto nelle prime ore del pomeriggio del 30 settembre la città di Milano per unirsi ai soci del Comitato Nucleare e Ragione: moltissimi ingegneri e fisici, ma anche diversi studenti e persone semplicemente interessate ad approfondire le proprie conoscenze in questo affascinante settore tecnologico. L’interesse scientifico per questo evento era molto elevato, ed è solo per rispettare i vincoli di sicurezza imposti dalla direzione della centrale che gli organizzatori hanno dovuto limitare a 35 il numero di partecipanti. Esistono infatti delle restrizioni agli accessi di personale esterno, in particolare nella zona controllata, ovvero quella parte dell’impianto nella quale è presente il rischio – estremamente basso ma non nullo – di essere esposti a una dose misurabile di radiazioni. Tale eventualità rende necessaria l’attivazione per il pubblico in visita delle normali procedure di sicurezza adottate quotidianamente dal personale dipendente, tra cui l’utilizzo di indumenti protettivi, la dotazione di dispositivi personali di sorveglianza dosimetrica, nonché la misurazione, all’uscita dalla zona controllata, di eventuali contaminazioni con un finale check total body [3].
Da Milano il gruppo si è trasferito nella località tedesca di Todtmoos, dove nel corso della mattinata successiva si è svolto un workshop introduttivo dedicato al ruolo dell’energia nucleare negli scenari internazionali di decarbonizzazione. I relatori Pierluigi Totaro, Lorenzo de Santanna e Paolo Errani sono intervenuti rispettivamente sul tema delle emissioni e dell’inquinamento atmosferico nel settore energetico, sul ruolo dell’opinione pubblica e la percezione del rischio nucleare in Europa, sui possibili risvolti tecnologici e sociologici derivanti dall’avvento dei reattori di quarta generazione. Il dibattito finale ha visto tutti i partecipanti confrontarsi su questi temi – troppo spesso banalizzati – con osservazioni di elevato contenuto tecnico e scientifico, ed allo stesso tempo in un clima informale.

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Figura 2: Un’istantanea del workshop svoltosi presso la località di Todtmoos (Germania), prima della visita alla centrale. Foto: CNeR

Nel primo pomeriggio il gruppo si è diretto in pullman alla volta della centrale di Leibstadt; durante il breve spostamento è stato possibile ammirare alcuni bei scorci di Foresta Nera e vallate. Nell’avvicinarsi al fiume Reno, lungo il confine svizzero-tedesco, è stato possibile godere di una meravigliosa vista complessiva della centrale di Leibstadt con la sua imponente torre di raffreddamento passiva iperbolica, che si erge in altezza per 144 metri.
Arrivati all’impianto, la visita è iniziata al Centro Informazioni con la visione di un filmato introduttivo, seguito dalla presentazione dei vari componenti della centrale e del suo ciclo di funzionamento tramite modellini interattivi in scala.

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Figura 3: Modellino interattivo della centrale di Leibstadt, presso il Centro Informazioni. Foto: CNeR

Grande fascino ha destato, nella sezione dedicata alla radioattività, la presenza di una camera a nebbia di Wilson perfettamente funzionante, che permette di osservare la traiettoria e di individuare la tipologia delle particelle che costituiscono il fondo di radioattività naturale.

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Figura 4: Camera a nebbia di Wilson. Foto: http://www.americhoiceradon.com/about-radon/

La visita vera e propria all’impianto è iniziata con le operazioni di  identificazione, cui si sono aggiunte le già menzionate procedure di sicurezza per l’ingresso nell’area controllata. Essendo la centrale in fase manutentiva [4], quindi a impianto spento, si sono rese agibili al pubblico alcune aree solitamente precluse durante il normale esercizio di un reattore ad acqua bollente (BWR). È stato pertanto possibile visitare – cosa del tutto inattesa – l’edificio che ospita gli impianti di conversione termoelettrica: le turbine ad alta e bassa pressione, l’alternatore ed il condensatore, quest’ultimo diviso in 4 sezioni indipendenti e composto da 42.000 tubi (13 km di lunghezza complessiva). Tutte queste strutture, in questo tipo di impianti nucleari,  sono a diretto contatto con il circuito primario del reattore e pertanto sono circondate da opere in muratura che ne schermano le radiazioni. Mentre il reattore è in funzione l’area non è accessibile nemmeno al personale della centrale, se non per le attività di monitoraggio e manutenzione strettamente necessarie.

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Figura 5: Edificio che ospita le turbine della centrale nucleare di Leibstadt. È possibile notare le barriere disposte attorno agli impianti, per schermare le radiazioni del circuito primario. Foto: http://www.alstom.com/Global/Switzerland/Resources/Images/Media%20Center/PDF/KKL/Turbogruppe2.jpg

Durante la passeggiata nell’area perimetrale esterna della centrale è stato possibile entrare nella cavità della torre di raffreddamento: anche questa struttura è normalmente preclusa ai visitatori quando il reattore è in funzione, in questo caso non a causa della radioattività ma per le elevate temperature e soprattutto il tasso di umidità dell’ambiente, avvolto dal vapore che si sprigiona dal circuito secondario di raffreddamento, alimentato con l’acqua del Reno.

Immancabile è stata la visita alla sala di controllo, con le telecamere puntate sul nocciolo del reattore, aperto ed in fase di refueling. Proprio a causa delle operazioni di movimentazione del combustibile, non è stato invece possibile visitare l’edificio che ospita il reattore.
Il tour si è concluso con un piccolo rinfresco presso l’esposizione museale.

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Figura 6: Vano superiore dell’edificio che ospita il reattore della centrale di Leibstadt. Le operazioni di manutenzione e di sostituzione del combustibile sono eseguite attraverso un carroponte, dopo aver sollevato il coperchio del reattore. La movimentazione delle barre di combustibile avviene mantenendole sempre immerse nell’acqua, per dissipare il calore residuo e schermare le radiazioni.  Foto: http://darkroom.baltimoresun.com/wp-content/uploads/2012/09/REU-SWITZERLAND_-760×506.jpg

Qual è il bilancio di questa iniziativa? La visita alla centrale nucleare di Leibstadt è stata senza dubbio di elevato livello tecnico. Le guide, cordiali e professionali, hanno offerto ai partecipanti la possibilità – complice anche l’inatteso prolungamento del fermo manutenzione – di entrare nel “cuore” dell’impianto. C’è da sottolineare che l’aspetto della centrale sembra contraddire un’età di esercizio ormai superiore ai 30 anni: come dicevamo, la centrale è operativa dal 1984, e ci si potrebbe aspettare di entrare in un ambiente che ne ricordi l’età, tipo in un vecchio film Anni ‘80, invece sembra di entrare in una “astronave di ultimissima generazione”.
Gli ambienti nel complesso hanno un aspetto assolutamente moderno, quasi futuristico, e la qualità della manutenzione è quella che si vede nelle officine meccaniche più innovative. Tutto questo va sicuramente a vantaggio della tesi degli operatori, che sostengono la possibilità di continuare ad esercire il loro “gioiello”, per almeno altri 30 anni – aggiungiamo noi: salvo (eventuali) intralci politici.
E ci permettiamo di augurare altri 40 anni di esercizio alla centrale di Leibstadt! Perché ci piace pensare che possa dare lavoro ad almeno due generazioni di operatori (attualmente vi lavorano più di 500 persone), mantenendosi sempre sicura, affidabile, e competitiva a livello economico.

Con il rammarico di poter essere, come italiani, soltanto spettatori non protagonisti di questa impresa tecnologica, alle luci del tramonto ci siamo rimessi in viaggio verso casa, promettendo un arrivederci al 2017.

Note:
[1] I dati tecnici di produzione relativi alla centrale di Leibstadt, aggiornati al 2015, sono liberamente fruibili sul database PRIS (Power Reactor Information System) della IAEA: https://www.iaea.org/PRIS/CountryStatistics/ReactorDetails.aspx?current=59
[2] Riepilogo informativo sulla produzione di energia elettronucleare in Svizzera: http://world-nuclear.org/information-library/country-profiles/countries-o-s/switzerland.aspx
[3] La normativa italiana in materia di radiazioni ionizzanti, recependo le direttive EURATOM, classifica come “zona controllata” ogni area di lavoro in cui sussiste per i lavoratori in essa operanti il rischio di superamento, in un anno solare, di uno dei valori limite di dose stabiliti per i lavoratori esposti di categoria A: 6 mSv per esposizione globale; 45 mSv sul cristallino; 150 mSv per la pelle, mani, avambracci, piedi e caviglie (Decreto Legislativo 230/95).

[4] Qualche informazione sul fermo manutenzione tutt’ora in corso: http://www.neimagazine.com/news/newsextended-outage-for-swiss-leibstadt-reactor-4988068

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Figura 7: I partecipanti alla visita del 01/10/2016, in posa davanti al modello del reattore.

Verso l’energia a basse emissioni: qual è la mano vincente?

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Il dibattito internazionale sulle questioni energetiche non ci ha mai risparmiato, negli anni recenti, una certa vivacità, uscendo spesso dai confini degli ambienti specializzati degli addetti ai lavori e trovando una discreta risonanza sulla stampa generalista.
Tra i temi “caldi”, non solo dal punto di vista climatico, va senz’altro annoverato quello relativo agli accordi internazionali mirati alla limitazione delle emissioni antropiche di gas serra. Tali accordi sono stimolati dalle evidenze di un possibile nesso di causalità tra l’accresciuta concentrazione dei gas serra in atmosfera e l’aumento globale delle temperature registrato nella seconda metà del secolo scorso.
Su questo aspetto, nei mesi scorsi le occasioni per riaccendere la discussione non sono certamente mancate, a partire dall’approvazione, in ottobre, dei nuovi obiettivi europei sul clima e l’energia per il 2030. Ha destato un certo scalpore anche l’annuncio di un analogo accordo bilaterale USA-Cina per la riduzione delle emissioni, mentre i risultati della Conferenza ONU sul Clima tenutasi in dicembre a Lima, sul quale molti puntavano per un vigoroso rilancio della Green Economy, sono stati in parte offuscati sulla stampa dalle polemiche per i danneggiamenti al sito archeologico di Nazca provocato dagli attivisti di Greenpeace .
Scandali a parte, in tutti questi frangenti le associazioni ambientaliste, pur riconoscendo gli sforzi dei rappresentanti delle diverse Nazioni intervenute, hanno contestato nel dettaglio le strategie concordate, bollandole come troppo prudenti e velleitarie.
Dando uno sguardo in casa nostra, il Governo è stato oggetto nell’ultimo anno di numerose critiche per i diversi provvedimenti in materia energetica, giudicati negativamente dai movimenti ambientalisti e dai rappresentanti delle aziende del settore delle energie rinnovabili. Non è piaciuto, per esempio, l’intervento di rimodulazione degli incentivi alla produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili, con una dilatazione del periodo di incentivazione da 20 a 25 anni (a parità di importo erogato), finalizzata alla riduzione del 10% delle bollette per le piccole e medie imprese. Non sono piaciute e non piacciono, inoltre, le intenzioni dell’Esecutivo di favorire la ripresa delle attività estrattive di idrocarburi sul territorio italiano, per ridurre la dipendenza del nostro Paese dalle importazioni di greggio. Non piace il sostegno alla realizzazione di opere infrastrutturali strategiche come il “Corridoio Meridionale del Gas“, che dovrebbe contribuire al consolidamento della sicurezza dell’approvvigionamento energetico del continente europeo, grazie alla diversificazione dei fornitori di gas naturale.
Il mantra recitato da chi si oppone a questo tipo di interventi è spesso dettato dalla convinzione che ogni Nazione, Italia in primis, dovrebbe concentrare tutti gli sforzi verso la rapida transizione ad un’economia alimentata al 100% con fonti energetiche rinnovabili.
Bisognerebbe a questo punto ricordare che, se da una parte è vero che le discusse azioni promosse dal Governo italiano mirano a conferire (seppur transitoriamente) un ruolo ancora importante agli idrocarburi nel mix di approvvigionamento energetico, dall’altra si deve tenere conto che il contesto è pur sempre quello di un sistema in cui gli incentivi alle fonti rinnovabili nel nostro Paese sono tra i più elevati al mondo, con uno investimento pubblico annuale di più di 10 miliardi di euro, un importo giudicato da molti economisti come eccessivo e per molti versi controproducente.
Oltre ai dubbi sulla sostenibilità economica, bisognerebbe inoltre affrontare con la dovuta serietà la questione relativa alla realizzabilità tecnica dell’obiettivo del 100% di rinnovabili. Il tutto andrebbe analizzato rispondendo a questo quesito preliminare: fermo restando che l’obiettivo principale postosi dalla comunità internazionale negli ultimi anni è quello di abbattere le emissioni di gas serra, è quella delle energie rinnovabili la sola e unica carta davvero vincente?
In un convegno svoltosi lo scorso 12 dicembre a Trieste, si è cercato di dare una risposta a questo interrogativo, analizzando la Tabella di Marcia per l’Energia 2050 [1], il documento promosso dalla Commissione Europea, che contiene tutte le possibile strategie per “decarbonizzare” l’economia del continente europeo, con l’obiettivo di ridurre dell’80 – 95% le emissioni di CO2 rispetto ai valori del 1990.

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Fig 1. Linee di tendenza delle emissioni di CO2 nell’UE, rispetto ai valori del 1990, per i diversi settori economici. I nuovi accordi per il clima e l’energia impongono di raggiungere una riduzione delle emissioni del 40% entro il 2030[1].

La risposta al quesito, lo diciamo subito, è negativa. In nessuno degli scenari studiati dai tecnici della Commissione Europea, neppure quello a maggior penetrazione degli investimenti sulle energie rinnovabili (e quindi con il più elevato impatto economico), si supera nel 2050 il livello del 75% di quota di rinnovabili sul consumo finale lordo di energia.
Le problematiche di tipo tecnico, oltre che finanziario, non sono di poco conto: le fonti rinnovabili come il solare e l’eolico sono di tipo aleatorio, e la potenza elettrica erogata dagli impianti non è quindi controllabile né pianificabile. Ciò richiede grossi investimenti sulla rete per poter gestire i picchi di produzione, nonché forme di compensazione economica per tutti quegli impianti termoelettrici che sono costretti a rimodulare giornalmente la propria potenza di esercizio per adeguarsi alle fluttuazioni degli impianti rinnovabili. Fino a quando non saranno disponibili sistemi di accumulo realmente efficaci ed economici, solamente l’energia idroelettrica consentirà una qualche forma di programmazione della potenza immessa in rete, pur tuttavia essendo anch’essa soggetta a forti variabilità stagionali dovute alla dipendenza del livello degli invasi dalle condizioni climatiche e meteorologiche.
Come sia quindi possibile arrivare ad una riduzione così considerevole delle emissioni di gas serra, senza puntare tutto esclusivamente sulle fonti rinnovabili è presto detto: sulla base del principio di diversificazione e complementarietà, è necessario investire su un mix di tutte le cosiddette tecnologie “a basse emissioni di carbonio” per la produzione di energia elettrica. Non solamente quindi le fonti rinnovabili, ma anche l’energia nucleare e gli impianti a combustibili fossili dotati si sistemi di cattura e sequestro del carbonio (CSS, Carbon dioxide Capture Storage). Combinando nella maniera adeguata queste soluzioni tecniche, il settore elettrico può effettivamente diventare carbon-free entro il 2050.
Tuttavia, affinché questo risultato sia realmente efficace, si rende necessaria una contestuale rivalutazione del ruolo dell’elettricità come vettore energetico, che si ritiene debba raddoppiare entro il 2050 la propria quota relativa, coprendo fino al 40% dei consumi finali. Come raggiungere questo scopo? Innanzitutto sostenendo l’elettrificazione dei trasporti e dei consumi domestici, inclusi i sistemi di riscaldamento.

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Fig 2. Quota di elettricità sulla domanda finale di energia, con le attuali politiche energetiche e negli scenari di decarbonizzazione analizzati nell’Energy Roadmap 2050 [1].

Tutto ciò non è ancora sufficiente. Queste misure appaiono inadeguate, se non si procede ad una contestuale promozione capillare degli interventi di efficientamento energetico. Negli obiettivi europei del 2030 si è fissato il paletto, pur non vincolante, di una diminuzione del 27% dei consumi rispetto al 1990, ma alcuni scenari per il 2050 indicano come possibile una riduzione fino ad oltre il 40% rispetto al picco di consumi del biennio 2005-2006.
Sull’argomento è bene precisare che per “efficienza energetica” bisogna intendere qualsiasi intervento di contenimento dei consumi che non implichi una riduzione dei livelli qualitativi di benessere dei cittadini. E’ un comune fraintendimento far corrispondere questo concetto a quelli di “risparmio energetico” o di “lotta agli sprechi”, che avvengono invece quando si mette in atto un cambiamento virtuoso del comportamento dei soggetti o all’occorrenza un eventuale ridimensionamento del tenore di vita.
Fatta questa doverosa precisazione, è evidente che una riduzione realmente palpabile dei consumi energetici si possa conseguire solamente coinvolgendo tutti i settori economici, incluso quello residenziale e terziario. E’ in questo ambito che gli amministratori locali possono giocare un ruolo rilevante, come peraltro sottolineato dall’assessore all’Ambiente del Comune di Trieste, ing. Umberto Laureni, durante il convegno del 12 dicembre. Dalla presentazione del Piano comunale per l’Energia Sostenibile recentemente approvato, è emerso infatti un importante dato di fatto: gli Enti Pubblici sono direttamente responsabili solamente di una piccolissima percentuale delle emissioni di CO2 sul territorio. Pertanto, le loro azioni (e le limitate risorse di denaro pubblico) più che verso velleitarie e onerose “operazioni di marketing” delle fonti rinnovabili, alle quali siamo stati in passato abituati (e.g. l’installazione di pannelli fotovoltaici sugli edifici pubblici), andrebbero oculatamente indirizzate verso iniziative di sensibilizzazione culturale dei cittadini, nonché di sostegno alla rete di aziende e soggetti pubblici e privati che intendono impegnarsi nella riduzione dei consumi mediante interventi di riqualificazione energetica.

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Fig 3. Emissioni di CO2 per tipologia di utenza nel Comune di Trieste, anno 2001. Si noti l’incidenza molto limitata delle strutture pubbliche. Fonte: http://www.retecivica.trieste.it

In conclusione: fonti energetiche a bassa emissione di carbonio (rinnovabili, nucleare, tecnologia di cattura del carbonio), elettrificazione dei trasporti e dei consumi domestici ed efficienza energetica rappresentano la cinque carte con le quali costruire qualsiasi strategia per il conseguimento sostenibile degli obiettivi di decarbonizzazione. Considerazioni analoghe a quelle della Commissione Europea sono contenute anche in numerosi altri studi, tra i quali ci limitiamo a citare quello che fa riferimento alla California [2], uno Stato che per popolazione, Prodotto Interno Lordo, fabbisogno energetico e adeguatezza del territorio allo sviluppo delle fonti rinnovabili (bacini idroelettrici, tasso di soleggiamento, ecc.) presenta molte analogie con il nostro Paese.

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Fig 4.

 

Esiste una combinazione perfetta?
La risposta non è semplice. La scelta delle “carte” da giocare, tra quelle tecnicamente disponibili, è di diretta responsabilità dei governanti, che spesso agiscono più sulla base dell’opportunità politica, che non su considerazioni oggettive e analisi tecniche ed economiche.
L’Italia, non dimentichiamolo, ha deciso di giocare la partita senza un asso del mazzo delle tecnologie low-carbon, a seguito della decisione referendaria che ha sancito l’abbandono della tecnologia nucleare. Questo è un fatto di cui bisogna prendere atto. La partita non può dirsi compromessa, ma le carte rimanenti vanno giocate con saggezza e lungimiranza, e la strategia di gioco deve essere studiata nei minimi dettagli, evitando mosse improvvisate e poco coerenti. La partita è già cominciata, stiamo andando nella direzione giusta?

24Fig 5. Linee di tendenza delle emissioni di gas serra nello Stato americano della California, al 2050. Vengono identificate sette tipologie di intervento, di cui sono riportati i contributi relativi in termini di riduzione delle emissioni rispetto al 1990.

 

Fonti:


[1] European Commission, Energy Roadmap 2050 , Brussels, 15/ 12/ 2011 [COM(2011) 885/ 2] – http://ec.europa.eu/energy/energy2020/ roadmap/doc/com_2011_8852_en.pdf

[2] Williams, J. H., DeBenedictis, A., Ghanadan, R., Mahone, A., Moore, J., Morrow, W. R., Torn, M. S., 2012. The technology path to deep greenhouse gas emissions cuts by 2050: the pivotal role of electricity. Science,335(6064), 53-59.