This article is going to be in Italian, perhaps I’ll translate it to English one day.
Buongiorno a te, chiunque tu sia. Questo articolo lo sto scrivendo fra le 2 e le 6 di notte (su molteplici mesi passati a scrivere e ricercare gli argomenti) ed e’ il risultato di uno sfogo all’ignoranza che purtroppo continuo a constatare ovunque (Social, news, amici, politici etc). Buona lettura se avrai il coraggio di leggerlo.
Introduzione
L’energia è fondamentale per una nazione perché è necessaria per il funzionamento di diverse attività vitali. Senza un’adeguata disponibilità energetica, le industrie potrebbero fermarsi, il trasporto potrebbe essere rallentato e i servizi essenziali come l’elettricità potrebbero essere interrotti. Ciò avrebbe gravi conseguenze economiche, causando perdite di produzione, disoccupazione e rallentando lo sviluppo. Inoltre, la mancanza di energia potrebbe compromettere la qualità della vita dei cittadini, limitando l’accesso a servizi essenziali come l’illuminazione e il riscaldamento. Pertanto, garantire un approvvigionamento energetico sufficiente è cruciale per il progresso e il benessere di una nazione.
In questo articolo parlo specialmente di energia elettrica, ma esistono tante altre fonti di energia. Per esempio carbone, gas, petrolio.
Quanta corrente produce la Svizzera
Facciamola breve. La Svizzera produce circa (dati del 2021 e statistiche federali) 60TWh.
Non serve sapere cosa vuol dire “TWh – TeraWatt Ora”, tieni semplicemente a mente che produciamo 60 Unita’ di energia elettrica.
Come produce energia elettrica la Svizzera
Il 61.5% viene prodotto con l’idroelettrico, 28.9% con il nucleare, 6% con altre energie rinnovabili (solare, eolico, biogas, biomassa) e il rimanente 3.6% con altre fonti.
L’energia rinnovabile è ottenuta da fonti naturali che si rinnovano costantemente, come il sole, il vento, l’acqua e la biomassa, questo non significa che non abbiano un impatto ambientale: per esempio la biomassa viene bruciata e pur essendo considerata “carbon neutral” emette sempre gas a effetto serra.
E’ buono notare che nel 2021 la centrale nucleare più potente che abbiamo (Leibstat) era in revisione per quasi 7 mesi causando una diminuzione importante ed eccezionale di produzione elettrica. Per questo motivo, nel 2021, abbiamo dovuto importare (per il nostro consumo interno) circa 2.4TWh, ovvero circa il 4% dell’energia consumata.
Quanta energia elettrica consuma la Svizzera
La Svizzera in corrente elettrica consuma circa 62.1TWh (sempre nel 2021)
Generalmente le abitazioni corrispondono al 34.6% dei consumi, le industrie il 29.9%, i servizi il 25.5% i trasporti l’8.3%, l’agricoltura l’1.7%
La Svizzera, lungo l’arco di un anno, e’ autosufficiente: produce tanta elettricità quanto ne consuma e la sua dipendenza dall’estero e’ pressoché stagionale.
Con la recente chiusura di una delle centrali nucleari rimaniamo con un leggero deficit invernale che ci obbliga ad acquistare energia elettrica dall’estero durante i picchi di richiesta energetica. Durante l’estate e un periodo di primavera e autunno produciamo di più del fabbisogno e quindi esportiamo corrente.
Il sito della confederazione ha appena rilasciato un fantastico portale per monitorare la situazione energetica attuale. Ecco un grafico che mostra gli import/export al netto.
Come si può osservare, da aprile a ottobre/novembre esportiamo energia elettrica.
Quanta Energia prevediamo di consumare in futuro
La strategia energetica 2050, fra i diversi obiettivi, prevede la riduzione del consumo di energia fossile cosi’ come l’uscita dal nucleare.
Andiamo a vedere il trend dei consumi in Svizzera; ho estratto tutti i dati dal 2000 al 2022 dalle statistiche federali
Considerando che:
- la popolazione Svizzera e’ aumentata del 16% circa
- la tecnologia e’ avanzata rendendo piu’ efficienti gli utilizzatori (vedasi p.es. il passaggio alle luci LED)
- la domanda di energia e’ sempre piu’ crescente
- solo recentemente vediamo introdursi più aggressivamente nel mercato termopompe e auto elettriche
La Svizzera consuma leggermente meno (pro capite) rispetto a quello che consumava negli inizi anni 2000, ma sommatamente consuma leggermente di più ogni anno che passa (vedi trend matematico nella figura sopra)
La Svizzera consuma ogni anno in media 61.4TWh
La produzione (lorda) di energia elettrica ha un grafico praticamente identico (qui il grafico interattivo) con una media di 65.75TWh (sono circa 61.5TWh netti)
Il futuro sara’ piu’ elettrico
Il 75% dell’energia consumata in Svizzera non e’ elettricità. Basti pensare a come vengono scaldati gli edifici e come si spostano la gente e le merci.
In particolare abbiamo:
- petrolio/derivati (50.6%)
- gas (13.5%)
- legna (4.4%)
Se l’obiettivo e’ ridurre le emissioni di CO2 e’ evidente che questo quantitativo di energia dovrà essere sostituito da corrente elettrica.
Siccome sappiamo che l’elettricità corrisponde al 25% dell’energia totale, possiamo calcolare che il 75% che andrebbe sostituto corrisponde molto grossolanamente a:
Energia necessaria = 60TWh/25%*75% = 180TWh
Supponiamo pure che petrolio/gas/legna abbiano un’efficienza energetica molto più bassa dell’elettricità e che quindi ci servirebbe 3 volte meno energia elettrica1 per sostituire le fonti sporche:
Energia necessaria = 180TWh/3 = 60TWh
Abbiamo quindi un numero estremamente ottimistico di energia extra necessaria a raggiungere obiettivi climatici e di risparmio pari al 100% del nostro utilizzo attuale.
Supponiamo pure che solo la meta’ dell’energia “sporca” verrà sostituita entro il 2050, il valore rimane:
Energia necessaria = 60TWh/2 = 30TWh
Questo e’ per farti capire che non importa quanto rigiriamo la frittata, in futuro ci servirà tanta nuova energia elettrica.
1 Il valore e’ probabilmente ottimistico, ma per farti capire: in genere una termopompa ha un efficienza di circa il 300% mentre un riscaldamento a nafta si aggira all’80-90%
E’ possibile simulare vari scenari futuri di produzione e consumi utilizzando questo tool di Axpo gentilmente consigliatomi.
Che schifo il nucleare, rimpiazziamolo
La strategia energetica 2050 prevede la chiusura di tutte le centrali nucleari in Svizzera. Vediamo dove sono situate le centrali attualmente in funzione e quanta energia producono.
Con una disponibilità del 90% del parco nucleare (ovvero con 329 giorni su 365 di produttività senza interruzioni) le centrali producono le seguenti quantità:
- Beznau I: 365MW – 2.88TWh
- Beznau II: 365MW – 2.88TWh
- Gösgen: 970MW – 7.65TWh
- Leibstadt: 1’220MW – 9.62TWh
- Mühleberg: 355MW – 2.78TWh (spenta a fine 2019)
Per un totale (al giorno d’oggi) di poco più di 23TWh ovvero più del 35% della produzione e del fabbisogno annuale.
Ora che siamo in chiaro su quanta corrente produciamo con il nucleare possiamo pensare a rimpiazzarle.
I movimenti maggioritari che puntano all’abbandono del nucleare chiedono un loro rimpiazzo con fonti alternative, le principali sono solare ed eolico.
Pannelli solari
Allacciate le cinture perché vi faro’ un corso di fisica semplificato al massimo nel piu’ breve paragrafo possibile!
Su una superficie di 1m2 in cui splende il sole, la quantità di energia massima misurabile e’ di circa 1000W. Questo e’ il valore massimo al 21 Giugno di ogni anno (quando il sole splende al massimo della sua portata).
La tecnologia dei pannelli solari trasforma l’energia del sole in corrente elettrica, e come qualsiasi processo di conversione ci sono delle perdite e le leggi della termodinamica dettano le regole. L’efficienza massima dei pannelli solari si aggira attorno al 25-30%, quindi nelle migliori delle ipotesi 1m2 di pannello solare ci permette di estrarre 300W di energia.
La Svizzera non e’ conosciuta per essere la nazione fra le più soleggiate, ma il Ticino lo e’ un po’ di più del resto del paese. Lugano conta circa 2067 ore di sole all’anno (86 giorni consecutivi). Se facessimo finta che il sole batte forte dall’alba al tramonto, 1m2 di pannello solare, in un anno, produrrebbe 0.0000006201TWh (620KWh) . Per rimpiazzare i 23TWh prodotti delle centrali nucleari servirebbero quindi 37’124’657 (37 milioni) di pannelli solari e una superficie minima di 37km2
La realta’ dei fatti e’ che il sole non splende cosi’ tutto l’anno. Secondo il WWF il valore reale in Svizzera e’ di 3.75 volte inferiore (0.000000165TWh/m2) che porterebbe i valori descritti sopra a 139’521’212 (139 Milioni) di pannelli solari e una superficie minima di quasi 140km2
In Svizzera ci sono circa 4.6 milioni di abitazioni quindi per rimpiazzare le nostre centrali nucleari ogni edificio dovrebbe disporre almeno di 30 pannelli solari da 1m2 ciascuno che al giorno d’oggi costerebbero circa CHF 20’000 ai proprietari o 92 miliardi in totale.
Pale eoliche
Le mie conoscenze in ambito di pale eoliche sono un po’ più limitate, ma la matematica rimane la stessa e le fonti sono tante. Una pala eolica trasforma l’energia del vento in energia elettrica con una dinamo.
Uno fra i più recenti parchi eolico installati e’ probabilmente quello del Gottardo che dopo aver affrontato innumerevoli ricorsi dai partiti ambientalisti e’ andato in esercizio nell’autunno del 2020.
5 pale eoliche, costate complessivamente 32 milioni di franchi, garantiscono una produzione annua di 0.016TWh.
Il calcolo e’ subito fatto. Per rimpiazzare le centrali nucleari Svizzere servirebbero 7’194 pale eoliche e una stima (probabilmente errata) di 46 miliardi di franchi.
Un più recente progetto (parco eolico di Mollendruz) con le sue 12 pale da 87 metri e costi stimati di circa 90 milioni di franchi garantirà fino a 0.112TWh di energia elettrica annua, con gli stessi calcoli, la stima sarebbe di 2’466 pale eoliche e 18.5 miliardi di franchi (nemmeno troppo male).
Stoccaggio
I valori espressi sopra potrebbero quasi sembrare ragionevoli, ma la verità e’ più complessa.
Ora che abbiamo capito che ci servono o 139 milioni di pannelli solari o 7’194 pale eoliche possiamo parlare del problema tutt’ora irrisolto dello stoccaggio. La corrente non può essere accumulata. Quando viene prodotta deve essere consumata.
Con le centrali idroelettriche, nucleari e a gas questo non e’ un problema perché quando serve corrente essa viene prodotta. Quando non serve corrente, essa non viene prodotta (visione un po’ distorta della realtà ma in pratica si può decidere quando e come produrre corrente).
Con solare ed eolico la corrente viene prodotta sporadicamente, ma al consumatore non importa questo, alle h21 vogliamo poterci guardare la TV, e alle h19 vogliamo mangiare cena. Sia d’estate che d’inverno.
Immaginatevi di essere al cinema. Durante l’intervallo potete acquistare i popcorn, ma se questi popcorn fossero fatti scoppiare mentre li ordinate, non ce ne sarebbero a sufficienza per tutti in quel breve lasso di tempo, per questo motivo, mentre voi vi godete la prima parte del film, gli addetti accumulano popcorn per la pausa.
Stessa cosa succede con i pannelli solari e le pale eoliche: alle 10 del mattino si accumula energia (pompando acqua nelle dighe con la corrente dal solare che vendete all’azienda elettrica o con il vento che tira sul Gottardo), alle 12, quando accendete i fornelli per cucinare, il solare e l’eolico non bastano più da soli, quindi le centrali idroelettriche rilasciano acqua per riconvertirla in energia elettrica.
Se non abbiamo una grande batteria, questa cosa non e’ fattibile. La Svizzera ha un margine di manovra abbastanza unico che le permette di pompare l’acqua nelle dighe (da valle) e riversarla a valle quando manca corrente. Questo e’ possibile se le dighe non sono già piene e/o se c’e’ acqua da pescare a valle.
Dimenticatevi per ora le batterie in casa, non siamo ancora arrivati a poterlo fare in massa e in ogni caso costerebbe troppo. Magari in futuro si potranno sfruttare le automobili elettriche come fonte di accumulo per un utilizzo interscambiabile con la rete, ma rimane ancora tutto da vedere.
Siccome il sole non splende di notte, splende molto meno in inverno, e il vento non soffia costantemente, e’ imperativo accumulare l’energia. Il processo di accumulo non e’ pero’ senza perdite. Secondo alcuni articoli che ho reperito, le perdite si aggirano attorno al 20-25% fra pompaggio e ri-generazione della corrente, questo significa che per compensare le perdite avremmo bisogno di 35 milioni di pannelli solari in più (174 mio totali), o circa 7 extra per edificio (37 totali) oppure di 1800 pale eoliche in più (8992 totali)
I calcoli sono approssimativi e probabilmente pessimistici perché non tutta l’energia andrebbe accumulata, pero’ indicano che le stime fatte nei precedenti 2 sotto-capitoli sono troppo ottimistiche.
Forse il nucleare non fa così schifo
Di centrali idroelettriche la Svizzera e’ piena, difficilmente vedremo tante altre dighe venir costruite sulle nostre Alpi; Con l’aumento delle temperature, lo scioglimento dei ghiacciai e la scarsità di acqua, sarà sempre più difficile riempire i già presenti laghi artificiali.
Nel 2023 (data di pubblicazione di questo articolo) non esiste ancora una tecnologia sviluppata e commercializzata che ci permetta di creare vaste quantità di energia elettrica 24 ore su 24, 7 giorni su 7, evitando al contempo di emettere gas a effetto serra all’infuori del nucleare e idroelettrico.
Pensate che questa centrale nucleare in Giappone produce più di 70TWh annui, ovvero più di tutta l’energia prodotta e necessaria alla Svizzera. Altro che 139km2 di pannelli solari che si spengono e si accendono quando passano le nuvole! Non solo, ma questa centrale e’ stata messa in funzione fra il 1985 e il 1997, quasi 40 anni fa!
Tranquilli, nei prossimi paragrafi parleremo di sicurezza, scorie e morti…
Chernobyl, Fukushima, Three Mile Island
Spesso mentre dibatto di energia nucleare con amici o perfetti sconosciuti online, l’argomentazione principale che viene esposta e’: si e’ visto cosa e’ successo a Chernobyl o a Fukushima, non ne vale il rischio.
Valutiamo quindi assieme in modo oggettivo i danni conseguiti dagli incidenti più significativi della storia
Chernobyl
Alcuni di voi forse hanno guardato la serie tv a riguardo, l’ho trovata affascinante anche se con diverse imperfezioni.
La centrale nucleare di Chernobyl si basava su una tecnologia sviluppata negli anni 50-60 dall’Unione Sovietica in diretta competizione con gli Americani.
Nel clima politico della guerra fredda e dell’Unione Sovietica, raggiungere gli obiettivi era più importante della sicurezza, fu cosi’ che durante uno scellerato esperimento, pur di riuscire a concludere i test dopo ennesimi gravi fallimenti, vennero spenti e ignorati tutti gli allarmi, violate tutte le possibili norme di sicurezza e semi-volontariamente causata l’esplosione del reattore nucleare.
Il rilascio immediato e purtroppo prolungato di gas altamente radioattivi e la sfortunata presenza di vento verso ovest, porto’ allo spargimento di isotopi radioattivi fra i quali il cesio.
Vi invito a leggere questa pagina dell’Agenzia Internazionale per l’Energia Atomica (IAEA) https://www.iaea.org/newscenter/focus/chernobyl/faqs che risponde a molte domande sull’incidente. L’IAEA ha il diritto di condurre ispezioni e verifiche in tutto il mondo per garantire il rispetto degli accordi internazionali in materia di non proliferazione nucleare e di utilizzo pacifico dell’energia nucleare.
Vi riassumo i dati più importanti:
Le morti dirette accertate a causa dell’incidente furono 31: 2 per l’esplosione, 29 per radiazioni.
Le radiazioni che avvolsero l’Europa, aumentarono i valori delle radiazioni di fondo, ma nessuna ricerca scientifica e’ mai riuscita a concludere che ciò portò ad un aumento della mortalità (esempio di ricerca).
Le stime più approfondite riguardo alle morti legate alle radiazioni rilasciate nei 10 giorni successivi all’esplosione parlano di 4000 morti (fonte OMS).
Uno studio dell’UFSP afferma che, secondo un modello teorico, in Svizzera vi furono 200 morti in più di cancro.
Quoto pero’ anche la seguente affermazione: “È tuttavia difficile confermare questo numero con l’aiuto di analisi epidemiologiche, sapendo che ogni anno in Svizzera 16 000 persone muoiono di cancro, con una diagnosi annuale della malattia di 38 000 nuovi casi e per un totale di circa 480 000 decessi dal 1986.” Secondo le misurazioni effettuate, in media una persona in Svizzera accumulo’ 0.5mSv di radioattività che come spiego in un capitolo successivo corrisponde a circa 5 radiografie.
Per quanto possa sembrare allucinante, il nocciolo fuso (e poi riconsolidatosi) del reattore esploso, chiamato anche piede d’elefante, fu scoperto 8 mesi dopo e aveva la capacita’ di uccidere una persona in sua immediata prossimità in circa 300 secondi.
Poiché una sostanza altamente radioattiva decade velocemente (più info nel prossimo capitolo) nel 1996, 10 anni dopo l’incidente, il direttore del progetto volto a mettere in sicurezza il sito si scatto’ un “selfie” in sua prossimità senza subire danni rilevanti alla sua salute. Il tempo necessario per uccidere una persona era aumentato a circa 1 ora. Oggi (36 anni più tardi) il tempo necessario e’ decisamente superiore all’ora, anche se non ho una cifra esatta.
Fukushima
Nel 2011, il territorio che ospita le centrali nucleari di Fukushima venne scosso da un terremoto magnitudo 9. Un terremoto significativo e’ normalmente attorno al magnitudo 7.
Siccome la scala Richter e’ logaritmica, un magnitudo 9 e’ 100 volte più potente di un magnitudo 7 (ogni magnitudo in più = potenza*10).
Le centrali nucleari si arrestarono automaticamente, ma furono investite quasi 1 ora dopo da uno tsunami di 15 metri.
Contrariamente agli studi effettuati e alle raccomandazioni dell’agenzia internazionale, le pompe e i generatori ausiliari che raffreddavano e alimentavano le centrali nucleari erano posizionati troppo in basso sul livello del mare e non erano protetti da possibili danni causati da un’onda anomala più alta del previsto.
Siccome lo spegnimento di una centrale nucleare richiede tempo, quando lo tsunami investi’ la costa, le centrali producevano ancora circa l’1.5% dell’energia rispetto al loro funzionamento normale.
Le pompe e i generatori subirono danni e le centrali spente non ricevettero più il raffreddamento necessario per uno spegnimento normale.
Questo comporto’ ad un aumento graduale della temperatura all’interno di 4 reattori che ne causo’ lo scioglimento del nocciolo.
La prima esplosione (causata dalla presenza di idrogeno) avvenne 25 ore dopo l’incidente, la seconda e terza esplosione avvennero 68 e 87 ore dopo rispettivamente.
Il rilascio di isotopi radioattivi in aria avvenne 3 giorni dopo l’evacuazione della popolazione e si stima equivalse al 15% delle emissioni di Chernobyl.
Non vi furono morti per radiazioni, ma 3 operai morirono annegati a causa dello tsunami.
se vi interessa approfondire la questione, vi invito fortemente a leggere i seguenti 2 link dai quali ho preso spunto per riportarvi le informazioni.
Three Mile Island
Questo incidente non e’ molto conosciuto in europa, avvenne nel 1979 negli Stati Uniti.
Siccome l’interesse in Svizzera e’ praticamente inesistente lascio ai più curiosi un video fatto estremamente bene su cosa successe e ve lo riassumo in un paio di frasi
A causa di un evento anomalo il circuito che distribuiva l’acqua usata per raffreddare il reattore si arresto’, 2 secondi più tardi la centrale si spense automaticamente. Gli operatori riattivarono la centrale ignoranti del fatto che una valvola fosse rimasta aperta e per diverse ore operarono la centrale senza raffreddamento adeguato causandone un parziale scioglimento del nocciolo.
Per ovviare ad alcune problematiche relative alla pressione interna, alcuni giorni dopo, rilasciarono (in modo controllato) del gas parzialmente radioattivo in aria, che miscelandosi si diluì a tal punto da nemmeno causare un aumento della radiazione di sottofondo.
Il disastro fu puramente mediatico data la mancanza di comunicazione, null’altro.
Non vi furono ne’ morti ne’ feriti.
Complessivamente parlando
Possiamo dire che il nucleare ha causato dei morti, i numeri accertati sono sotto i 100 (lo so, sembra assurdo, ma e’ la verità per quanto accertata!), le stime piu’ alte parlano di qualche decina di migliaia di vite perse.
Tutti i reattori che hanno avuto problemi significativi erano fra i primi di seconda generazione (le centrali nuove sono di terza generazione e i primi di quarta generazione saranno messi in commercio entro il 2030)
I reattori di terza generazione hanno come particolarità una maggior sicurezza e autonomia nel raffreddarsi e spegnersi passivamente in caso di emergenza oltre che ad una migliore efficienza e rendimento.
I reattori di quarta generazione sono molto diversi da quelli visti fin’ora, possono persino riutilizzare il combustibile esausto come combustibile proprio, cosa che ci permetterebbe di risolvere, almeno parzialmente al “problema” delle scorie.
Se mettiamo tutti gli incidenti a confronto con le altre tecnologie usate per creare corrente elettrica possiamo rappresentare un grafico che illustra la perdita di vite umane per quantità di energia prodotta.
In Svizzera possiamo fortunatamente vantare del fatto che non produciamo (per ora) energia elettrica con carbone, gasolio, biomassa, e gas naturale (biomassa e gas naturale stanno prendendo consensi da parte delle aziende elettriche Svizzere).
Ogni lettore con un briciolo di capacita’ critica dovrebbe riuscire a trarre conclusioni abbastanza facili da questo grafico, una conclusione particolare e’ che per far risultare il nucleare una fonte pericolosa, dovremmo avere altri 820 incidenti come Chernobyl per pareggiare i morti che ancora oggi il carbone causa.
Scorie che durano migliaia di anni
Ti ringrazio che stai continuando a leggere, e’ un articolo lungo ma se sei arrivato fin qua significa che sei una persona curiosa e magari ti stai pure ricredendo!
Cosa sono le scorie
Apriamo un capitolo per parlare di scorie radioattive. Quando menziono tutti i dati possibili e immaginabili per dimostrare la sicurezza nucleare, la gente arriva giustamente sempre a chiedermi: “e le scorie?”
Innanzitutto, cosa sono le scorie? Le scorie sono quel materiale che esce dalle centrali nucleari, dai laboratori e dagli ospedali che presenta tracce di radioattività.
Le scorie che fanno “paura” equivalgono al 10% di tutte le scorie prodotte e sono composte principalmente da combustibile nucleare esausto.
In pratica quello che succede oggi per far funzionare una centrale nucleare e’ il processo seguente:
- Si prende dell’uranio e lo si arricchisce per permettere una facile fissione
- Le pastiglie di uranio arricchito si infilano in un cilindro dal diametro di circa 1cm e di circa 4-5m di lunghezza.
- le barre vengono messe nelle centrali e vengono usate per far bollire l’acqua per circa 5-6 anni
- Passati i 5-6 anni, le barre sono “esauste” e vengono sostituite
E’ buono notare che una barra arricchita (100% di batteria) dopo 5 anni ha perso solo circa il 5-10% della sua “carica”, ma siccome le centrali attualmente in funzione richiedono uranio arricchito queste non sono più usabili se non vengono o riciclate (non effettuato in Svizzera) o riutilizzate in impianti di nuova generazione (non esistenti in Svizzera).
Quante sono le scorie
Queste barre vengono quindi lasciate raffreddare in apposite piscine per altri 5-10 anni e in seguito vetrificate e incapsulate in contenitori armati alti 6 metri e larghi 2 metri.
Attualmente in Svizzera tutte le scorie radioattive prodotte negli ultimi 50 anni di attività si trovano in un capannone in attesa di un posto definitivo (o in attesa di essere riutilizzate direi anche). Questo capannone ha la capacita’ di stoccaggio di 200 contenitori e ne contiene attualmente 70 (vedasi trasmissione di Falo’ al minuto 48).
Ecco una foto del deposito Svizzero:
Quanto sono pericolose le radiazioni
Per poter parlare di scorie radioattive e’ necessario anche capire le quantità.
“Tutto e’ veleno, dipende dalle quantità” Questa affermazione e’ vera anche per le radiazioni. Ogni giorno siamo esposti da radiazioni naturali/cosmiche che ci colpiscono, ciononostante siamo al sicuro.
Secondo la legge Svizzera, il pubblico non deve essere esposto a più di 1mSv all’anno di radiazioni; ai lavoratori specializzati vengono permessi fino a 50mSv annui per un massimo di 100mSv totali in 5 anni.
Una dose fatale (nel 50% dei casi) corrisponde a circa 5’000mSv.
Una radiografia vi aggiunge circa 0.1mSv e una TAC si aggira fra i 10-25mSv.
Le scorie nucleari pericolose sono quelle che in 1 ora emettono 2000mSv, una TAC ogni 45 secondi.
Quanto durano le scorie
Tutti gli elementi radioattivi, un giorno o l’altro, non saranno più radioattivi. Ogni elemento radioattivo decade in un elemento più stabile e meno radioattivo fino ad arrivare ad un elemento completamente inerte. Il tempo che ci mette per perdere meta’ della sua “pericolosità” e’ chiamato tempo di dimezzamento.
Alcuni elementi decadono velocemente, altri lentamente.
Più velocemente un elemento decade, più radiazioni rilascia a parità di tempo trascorso.
Più lentamente un elemento decade, meno radioattivo sara’.
La datazione al carbonio 14 ci permette di stimare accuratamente l’eta’ di componenti organici (anche di resti umani e animali!) poiché tutti noi assorbiamo questo carbonio radioattivo per tutta la vita e quando moriamo smettiamo di assorbirlo e decade con un tempo di dimezzamento di 5’730 anni.
Immaginatevi un secchio con un piccolissimo buco che viene riempito costantemente da un ruscello. Se il ruscello dovesse mai prosciugarsi, trovando il secchio mezzo vuoto sapreste stimare con precisione quando si e’ prosciugato il ruscello poiché sapete quanta acqua perde il secchio al giorno.
Questo per dire che più anni ci mette una cosa a dimezzare la sua radioattività, meno e’ pericolosa, quindi quando sentite parlare di scorie che durano milioni di anni non bisogna per forza cadere nel panico.
Il combustibile nucleare si scompone principalmente in:
- Stronzio-90 con un tempo di dimezzamento di 29 anni
- Cesio-137 con un tempo di dimezzamento di 30 anni
- Plutonio-239 con un tempo di dimezzamento di circa 24’110 anni
Indovinate cosa rende pericolose le scorie? Stronzio e Cesio! Ci vogliono circa 300 anni prima che le loro radiazioni raggiungano livelli irrilevanti. Per quanto riguarda il Plutonio e’ bene non respirarlo o ingerirlo a causa della sua tossicità, ma in quanto a radioattività non pone seri pericoli di salute.
La curva del decadimento radioattivo e’ esponenziale, assomiglia a questo grafico, come potete vedere la pericolosità diminuisce molto velocemente col passare del tempo, soprattutto all’inizio!
Dove mettere le scorie
Adesso che e’ più chiaro cosa sono le scorie, quanto sono pericolose e per quanto, possiamo parlare di stoccaggio nel futuro.
Se nel nostro futuro prossimo dovessimo decidere di non riutilizzare le scorie per nuove centrali nucleari capaci di consumarle, dovremo nasconderle sotto terra per un periodo sufficientemente lungo da permettere al processo di decadimento di portare la quantità di radiazioni a livelli simili a quelli trovati in natura.
Per questo si sono studiati dei siti archeologici sicuri e stabili dove “nascondere” i rifiuti.
Questi siti archeologici si situano in profondità nella roccia e sono cosi’ sigillati e sicuri che vi ci si potrebbero mettere le scorie radioattive senza contenitori di protezione e le radiazioni non riuscirebbero comunque a fuoriuscirne.
Con la combinazione di roccia argillosa e contenitori già sufficientemente sicuri da se, il rischio che generazioni future possano ignorantemente causare una fuoriuscita di radiazioni e’ molto basso.
Detto questo possiamo ipotizzare che la società diventi stupida, dimentichi, e che guerre future possano portare i nostri governi al collasso fino al punto da non più sapere cosa abbiamo sotterrato. Nell’Eventualità che questa generazione riesca a far riemergere le scorie e ad aprirle, non trascorrerebbe molto tempo prima che le prime persone esposte alle radiazioni manifestino sintomi di avvelenamento da radiazioni, e se questa civiltà e’ stata sufficientemente intelligente da scavare e riaffiorare le scorie, sara’ anche sufficientemente intelligente da capire che se le persone che vanno a contatto diretto soffrono o persino muoiono forse e’ meglio non “giocarci” troppo.
Conclusioni
La popolazione Svizzera e’ destinata ad aumentare negli anni a venire, il consumo di corrente elettrica aumenterà considerevolmente poiché quel 75% di energia (non elettrica) che consumiamo tutt’oggi non e’ rispettosa dell’ambiente ne’ rinnovabile e dovrà essere convertita in elettricità.
Le stime sono svariate, considerando la mobilita’ elettrica, gli impianti di riscaldamento e le industrie varie e’ facilmente pensabile che serviranno almeno 30TWh in piu’ di energia elettrica rispetto a quella prodotta oggi (60TWh).
Con lo spegnimento del nucleare, voluto in votazione nel 2017 dal 58% dei votanti facente parte del pacchetto della nuova legge sull’energia (alla base della strategia energetica 2050), verranno a mancare circa 21TWh che dovranno essere rimpiazzati o da produzione propria o da importazioni.
Entro il 2050 la Svizzera dovrà trovare il modo di produrre 51TWh all’anno in piu’ (30+21) o sara’ altamente dipendente dall’estero.
La competitività, l’evoluzione, l’innovazione, il progresso di una nazione e’ fortemente limitato/rallentato in caso di carenza di energia. Come nazione piu’ innovativa al mondo (per il 12esimo anno di fila) mi auguro che il futuro ci riservi in una posizione simile in classifica.
E’ evidente che l’energia solare ed eolica faranno parte del nostro mix energetico futuro, sara’ probabilmente inevitabile (non in senso negativo!) che pure il nucleare rimarrà nel mix. Possibilmente sotto forma di nuove centrali nucleari di ultima generazione o perlomeno grazie al prolungamento e all’aggiornamento delle centrali tutt’ora esistenti per garantire energia di banda.
Per un futuro sostenibile e senza emissioni di gas ad effetto serra i partiti e le associazioni ambientaliste dovranno aprirsi alla possibilità che il nucleare sia un’opzione valida; la politica giocherà purtroppo un grande ruolo in questo senso.
Podcast
In seguito alla pubblicazione di questo articolo ho partecipato a un podcast a cura di Francesco Coldesina che potete trovare qui:
oppure su Spotify: https://spotify.link/z61i4SzdhDb
Buon ascolto e grazie!
