L‟energia nucleare
Corso in Energy Management presso l'Università
Carlo Cattaneo di Castellanza.
Ernesto Pedrocchi 29 sett. 01 ott. 2009
Ernesto Pedrocchi
2
Generalità sui fabbisogni
energetici
Stato attuale e Previsioni
Ernesto Pedrocchi
3PROBLEMA ENERGIA / AMBIENTE E’ GLOBALE
Popolazione mondiale 6,7 miliardi: +200.000 persone/giorno (300.000
nati/giorno)
In 10 anni: popolazione +12%; energia primaria +20%; elettricità +30%
1,6 miliardi di persone senza elettricità
L‟energia elettrica prevista per il 2030 è il doppio di quella del 2007 e
assorbirà per la sua produzione il 44% delle risorse energetiche (36%
nel 2007). Elettricità sempre più importante.
Nel mondo 40% di CO2 è da produzione elettricità: 10 miliardi di
ton/anno. L‟Europa contribuisce per il 14%.
In Cina nel triennio 2006-2008 sono entrate in servizio ~300 MW/giorno
(100 GW/anno pari al doppio del picco di carico Italiano) di nuove
centrali delle quali l‟80% a carbone; solo la loro produzione di CO2
annuale supera alla grande quella da tutte le centrali dell’Europa dei 27.
Il target CE di riduzione in Europa del 20% di CO2 al 2020, sarà pari a 1-2%
dell’incremento nel resto del mondo delle emissioni annue da oggi al 2020.
Ernesto Pedrocchi
4
Fabbisogno Energetico (2008): ~ 12 Gtep
Popolazione: ~ 6 MLD persone (Elaborazione dati BP da parte di F. Carcano)
Il fabbisogno energetico annuoLa situazione mondiale
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
1965
1966
1967
1968
1969
1970
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
Mto
n o
lio
eq
uiv
ale
nte
oil gas coal nuclear hydroelectricity estimated biomass
Ernesto Pedrocchi
5
0
2 000
4 000
6 000
8 000
10 000
12 000
14 000
16 000
18 000
1980 1990 2000 2010 2020 2030
MTo
e
2008 Altre rinnovabili 0,4%
Idroelettrico 1,8%
Nucleare 6,5%
Biomasse 10 %
Gas 21 %
Carbone 26,3%
Petrolio 34 %
La domanda a livello mondiale aumenterà del 45% tra oggi ed il 2030 – un tasso medio di aumento dell’ 1.6%/anno – dove il carbone incide ben oltre un terzo dell’incremento totale
La richiesta mondiale di energia primaria nelloscenario di riferimento (nel 2008: ~12.000 MTEP)
IEA 2009 World Energy Outlook
Ernesto Pedrocchi
6
Ernesto Pedrocchi
7I VINCOLI DI QUESTA PROSPETTIVA
LE RISERVE DI COMBUSTIBILI FOSSILI
O RISORSE DI FONTI ALTERNATIVE
L‟EFFETTO SULL‟AMBIENTE
Locale
Globale
Ernesto Pedrocchi
8
L‟energia elettrica
Ernesto Pedrocchi
9
Ernesto Pedrocchi
10
(*) NB - l’Italia ha importato circa il 13% di energia elettrica da aggiungere alla produzione locale
(°) Biomasse 2,3% (delle quali 60% RSU) e Geotermia 1,7%
Mondo
(~19000 TWh)
Europa 27
(~3200 TWh)
Italia (*)
(~315 TWh)
Carbone ~ 40% ~ 32% ~ 16%
Gas ~ 17% ~ 21% ~ 53%
Idro ~ 17% ~ 9% ~ 15%
Nucleare ~ 14% ~ 30% -
Prodotti petroliferi ~ 7% ~ 4% ~ 10%
Eolico ~ 1,3% ~ 4% ~ 2%
Fotovoltaico ~ 0,08% ~ 0,1% ~ 0,01%
Altri ~ 4% - ~ 4,2% (°)
Produzione energia elettrica nel 2008Elaborazione dati da Terna - WEC - Enerdata
Ernesto Pedrocchi
11
Ernesto Pedrocchi
12
Enormi differenze nell‟energia elettrica pro-capite
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
MWh per capita
Billion people
World population 6.7 billion
N. America
Australasia
CSI
Europe
Middle East
E&SE
Asia
Latin
AmericaAfrica
South
Asia
World
OECD
Europe
25
2
1.75
1.50
1.25
1
0.75
0.50
0.25
0
Elaboration from ENERDATA
Billion peopleMWh per capita
Ernesto Pedrocchi
13
La fonte nucleare
Ernesto Pedrocchi
14La fissione nucleare
La reazione a catena
Ernesto Pedrocchi
15
Ernesto Pedrocchi
16
+E = 14.1 MeV
+E = 3.5 MeV
D + T n + He4 + 17.6 MeV
La fusione nucleare
deuterone
tritone
reazione di fusione
nucleo di
elio
neutrone
energetico
Ernesto Pedrocchi
17
1896 - Becquerel - Radioattività dell'uranio
1898 - Curie - Studi sulla radioattività
1900/1930 - Einstein, Rutherford e Heisenberg - Struttura dell'atomo
1930/1940 - Chadwick, Fermi, Szilard, Strassmann, Bohr e Wigner
-Fissione dell'uranio e reazione a catena
1939 - Teller -L'uso militare
1942 - Fermi -La pila atomica (Il primo reattore)
1945- Le bombe atomiche (Alamagordo, Hiroshima e Nagasaki)
1950/55- La polemica sulla bomba H (Teller ---Oppenheimer )
1951 - Il primo reattore di potenza americano
1954 - Il primo reattore di potenza russo
1956 - I sottomarini
1979 - Three Mile Island
1986 - Chernobyl
BREVE STORIA DELL'ENERGIA NUCLEARE
Ernesto Pedrocchi
18L‟aspetto della cognizione antropica
Le fonti rinnovabili
Il fuoco
L‟energia nucleare
Ernesto Pedrocchi
19PERCHE‟ L‟ENERGIA NUCLEARE?
640 kg 360 m3 400 kg 350 kg
=
5 g
Uranio naturale (nei PWR)
50*104 MJ/kg
Miglior Carbone 30 MJ/kg
Uranio arricchito
Ernesto Pedrocchi
20
La fonte nucleare stato attuale
e previsioni
Ernesto Pedrocchi
21Reattori Nucleari nel mondo (al 30-06-09)
Richiesta
Uranio
nel 2009
N. unitàTotale
MW(e)N. unità Totale MW(e) TWh % totale ton
USA 104 100.683 1 1.165 809,00 19.07 18.867
Francia 59 63.260 1 1.600 418,03 76.02 10.569
Giappone 53 45.957 2 2.191 240,05 24.09 8.388
Russia 31 21.743 9 6.894 152,01 16.09 3.537
Germania 17 20.470 0 0 140,09 28.03 3.398
Corea del Sud 20 17.647 5 5.180 144,03 35.06 3.444
Ucraina 15 13.107 2 1.900 84,03 47.04 1.977
Canada 18 12.577 0 0 88,06 14.08 1.670
Gran Bretagna 19 10.097 0 0 52,05 13.05 2.059
Svezia 10 8.996 0 0 61,03 42.00 1.395
Cina 11 8.438 16 15.220 65,03 2.02 2.010
Spagna 8 7.450 0 0 56,04 18.03 1.383
Belgio 7 5.824 0 0 43,04 53.08 1.002
Taiwan 6 4.949 2 2.600 39,30 17.10 831
India 17 3.782 6 2.910 13,02 2.00 961
Repubblica Ceca 6 3.634 0 0 25,00 32.05 610
Svizzera 5 3.220 0 0 26,03 39.02 531
Finlandia 4 2.696 1 1.600 22,00 29.07 446
Bulgaria 2 1.906 2 1.906 14,07 32.09 260
Ungheria 4 1.859 0 0 14,00 37.02 274
Sud Africa 2 1.800 0 0 12,07 5.03 303
Brasile 2 1.766 0 0 14,00 3.01 308
Slovacchia 4 1.711 2 810 15,05 56.04 251
Messico 2 1.300 0 0 9,04 4.00 242
Romania 2 1.300 0 0 7,01 17.05 174
Lituania 1 1.185 0 0 9,01 72.09 0
Argentina 2 935 1 692 6,08 6.02 122
Slovenia 1 666 0 0 6,00 41.07 137
Olanda 1 482 0 0 3,09 3.08 97
Pakistan 2 425 1 300 1,07 1.09 65
Armenia 1 376 0 0 2,03 39.04 51
Iran 0 0 1 915 0,00 0.00 143
TOTALE 436 370.241 52 45.883 2.591,16 65.505
Fonte: IAEA
NazioneImpianti in esercizio Impianti in costruzione
Energia elettrica da
nucleare nel 2008
Ernesto Pedrocchi
22Prospettive di sviluppo del nucleare (al 01-07-09)
N.
unità
Tot.
MW(e)
N.
unità
Tot.
MW(e)
N.
unità
Tot.
MW(e)
N.
unità
Tot.
MW(e)
Argentina 1 740 1 740 Italia 0 0 8 13.000
Armenia 0 0 1 1.000 Kazakistan 2 600 2 600
Bangladesh 0 0 2 2.000 Lituania 0 0 2 3.400
Bielorussia 2 2.000 2 2.000 Messico 0 0 2 2.000
Brasile 1 1.245 4 4.000 Pakistan 2 600 2 2.000
Bulgaria 2 1.900 0 0 Polonia 0 0 3 5.000
Canada (3) 3 3.300 6 6.600 Repubblica Ceca 0 0 2 3.400
Cina 33 35.320 80 93.000 Repubblica Slovacca 0 0 1 1.200
Corea del Nord 1 950 0 0 Romania 2 1.310 1 655
Corea del Sud 7 9.450 0 0 Russia 8 9.360 28 25.880
Egitto 1 1.000 1 1.000 Slovenia 0 0 1 1.000
Emirati Arabi 3 4.500 11 15.500 Stati Uniti 11 13.820 20 26.000
Finlandia 0 0 1 1.000 Sud Africa (5) 3 3.565 20 18.000
Francia (4) 1 1.630 1 1.630 Svizzera 0 0 3 4.000
Giappone 13 17.915 1 1.300 Tailandia 2 2.000 4 4.000
Gran Bretagna 0 0 6 9.600 Turchia 2 2.400 1 1.200
India 23 21.500 15 20.000 Ucraina 2 1.900 20 27.000
Indonesia 2 2.000 4 4.000 Ungheria 0 0 2 2.000
Iran 2 1.900 1 300 Vietnam 2 2.000 8 8.000
Israele 0 0 1 1.200
Elaborazione da dati WNA
Reattori pianificati ed addizionali in considerazione nel mondo al 01/06/2009
Nazione
Impianti
pianificati (1)
Impianti
addizionali in
considerazione (2) Nazione
Impianti
pianificati (1)
Impianti
addizionali in
considerazione (2)
313.205TOTALE 131 142.905 268
(1) Approvati con fondi già definiti o in definizione; in gran parte previsti in servizio entro 8-10 anni
(2) Chiara intenzione o proposta senza però impegni definitivi
(3) Annullamento a luglio 20009 del piano nucleare di Ontario
(4) Non considerando il piano di sostituzione dei reattori esistenti
(5) Decisione del dicembre 2008 del Board di Eskom di rimandare il piano data la crisi;
a maggio 2009 apertura per 4000 MW in servizio nel 2018 (Fonte Clerici).
Ernesto Pedrocchi
23
Da: EDF “Nuclear Generation” Rome Energy meeting, 13 November 2008.
Ernesto Pedrocchi
24
Ernesto Pedrocchi
25CONTRIBUTI ALLA PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA NEL 2008
Produzione
2008
Reattori
in esercizio
Reattori
in costruzione
Reattori
in progetto
Reattori
in opzione
TWh % Ee N GWe N GWe N MWe N MWe
2.700 14 436 371 52 45 130 140.000 270 300.000
Dati ricavati da : IAEA, WEC e NEA ed elaborati
per omogeneizzazione
Situazione al 31.08.2009
Ernesto Pedrocchi
26
Ernesto Pedrocchi
27
Ernesto Pedrocchi
28Nuclear energy consumption by area
Dopo Chernobyl aumento del 80% a fronte di un aumento della potenza installata del 40%
Chernobyl
Ernesto Pedrocchi
29
Andamento della capacità installata e della produzione di energia elettrica
Ernesto Pedrocchi
30La situazione negli Stati Uniti
GW
Ernesto Pedrocchi
31
Ernesto Pedrocchi
32
Ernesto Pedrocchi
33
Previsioni per la generazione di EE secondo la Fon. Enrico Mattei
Le previsioni a più lungo termine
Ernesto Pedrocchi
34
Le peculiarità della fonte nucleare
Ernesto Pedrocchi
35Gli aspetti peculiari della fonte nucleare
1. Carbon free
2. Le riserve di combustibile
3. L‟aspetto economico
4. La sicurezza
La non proliferazione
5. Le scorie radioattive
Ernesto Pedrocchi
36
Ernesto Pedrocchi
37
L‟uranio è un elemento non abbondante in natura, ma
presente quasi ovunque, anche se con concentrazioni
diverse.
La disponibilità fisica di uranio è praticamente illimitata rispetto a quanto ne serve nei reattori.
Le riserve di uranio certe estraibili al costo di circa 100 $/kgsono 5 milioni di tonnellate (circa 70 anni di autonomia). In generale si tratta di miniere con contenuti di uranio dall‟ 0,05 al 0,5% (50-500ppm).
Al costo di 300 $/kg ne sono disponibili circa altri 20 milioni di tonnellate.
Inoltre il recupero di uranio dal ritrattamento del combustibile aumenta significativamente la disponibilità.
Da anni una frazione importante del combustibile utilizzato viene dallo smantellamento delle testate nucleari.
Le riserve di combustibile nucleare 1
Ernesto Pedrocchi
38
Ernesto Pedrocchi
39Le riserve di combustibile nucleare 2
Con la tecnologia dei reattori nucleari attuali si riesce a sfruttare non
più del 1% dell‟uranio naturale (essenzialmente solo l‟isotopo U235).
E‟ tecnicamente matura, anche se economicamente non ancora
competitiva, la tecnologia dei reattori autofertilizzanti (tra cui i
reattori veloci), con i quali si riesce a sfruttare maggiormente (fino a
più del 50%) l‟uranio naturale (ovvero in parte anche l‟isotopo U238). I
reattori allo studio della IV generazione sono per la maggior parte di
tipo autofertilizzante.
Inoltre anche il torio (elemento chimico tre volte più abbondante
dell‟uranio) può contribuire a questo processo di autofertilizzazione.
La fonte nucleare si configura in prospettiva storica come una fonte
praticamente inesauribile
Ernesto Pedrocchi
40Le riserve di uranio
Ernesto Pedrocchi
41
La sicurezza
Ernesto Pedrocchi
42Obiettivi per la sicurezza
Obiettivo: Protezione delle persone e dell’ambiente
•Contenere le emissioni durante il normale
funzionamento
•Prevenire ogni tipo di incidente
•Limitare i danni in caso di incidente
(a priori non mai escludibile)
Ernesto Pedrocchi
43
Morti per TWy per la produzione di energia elettrica(analisi sul periodo 1970-1992)
La sicurezza delle fonti energetiche
Ernesto Pedrocchi
44
Ernesto Pedrocchi
45
Ernesto Pedrocchi
46LE SORGENTI RADIOATTIVE AGENTI SULL’UOMO
Ernesto Pedrocchi
47
Ernesto Pedrocchi
48
Brasile
Guarapiri 900 mSv/y
Francia
Centro S-O 100 “
India
Kerala 50 “
Iran
Ramsar 200 “
Ernesto Pedrocchi
49
Rischio per popolazione
Ernesto Pedrocchi
50
Italia 60 milioni di abitanti
1. -dose complessiva media per Chernobyl 1mSv per persona
rischio singolo 0,05*(1/1.000)
rischio per tutta la popolazione
0,05*(1/1.000)*60*106=3.000 decessi
2. -dose fondo naturale media 2mSv per persona per anno
rischio singolo per dose annua 0,05*(2/1.000)
rischio per tutta la popolazione per ogni anno
0,05*(2/1.000)*60*106=6.000 decessi/anno
per 70 anni 420.000 decessi
ALCUNE POSSIBILI DEDUZIONI
Ernesto Pedrocchi
51“Chernobyl: la vera dimensione dell’incidente”
( dal documento del Chernobyl Forum- second revised version 2006)
• Finora sessantacinque decessi attribuibili con certezza
alle radiazioni
•Liquidatori e staff che hanno ricevuto dosi elevate di
radiazioni (200.000 persone) potenziali 4.000 decessi
•Accertati 4.000 casi di tumore alla tiroide
potenziali 40 decessi
•Popolazione esposta (5*106) potenziali 5.000decessi
• IARC Popolazione europea dagli Urali all’Atlantico
Potenziali massimi 16.000 decessi
Ernesto Pedrocchi
52Nuove tendenze per la sicurezza
Aumento margini di sicurezza
Riduzione delle potenze
Sicurezza intrinseca
Semplificazione logiche di impianto e di sicurezza
Sistema contenimento più importante
Sicurezza passiva con sistemi di protezione a funzionamento naturale
Ernesto Pedrocchi
53L‟USO PERVERSO
•La proliferazione delle armi nucleari
Fuel cycle proliferation resistant
•Gli attentati ad impianti nucleari
Ernesto Pedrocchi
54Gli attentati ad impianti nucleari
Obiettivi dei terroristi
Aerei
Navi
Oleodotti e gasdotti
Impianti petroliferi
Edifici (grattacieli)
Metropolitane e treni
Scuole, luoghi di culto e spettacolo
Mai impianti nucleari
Il problema più critico è la possibile proliferazione di armi nucleari
Ernesto Pedrocchi
55Il problema della proliferazione
Per costruire bombe nucleari ci vuole U235 (con arricchimento > 25%) o Pu239 (con arricchimento> 90%)
Il primo si ottiene arricchendo l’uranio naturale, è un processo non direttamente legato agli impianti di potenza.
Il secondo si ottiene trasmutando l’ U238 in appositi reattori di potenza e separando il Pu239 ottenuto (non è facile).
Il Trattato di non proliferazione NPT
Ernesto Pedrocchi
56
Le scorie radioattive
Ernesto Pedrocchi
57La classificazione semplificata dei rifiuti radioattivi
-Rifiuti di prima categoria i rifiuti radioattivi che richiedono per decadere tempi dell‟ordine di mesi, sino ad un tempo massimo di alcuni anni.
Rifiuti di seconda categoria i rifiuti radioattivi che richiedono per decadere tempi variabili da qualche decina fino ad alcune centinaia di anni.
Rifiuti di terza categoria tutti i rifiuti che richiedono per decadere tempi dell‟ordine di migliaia di anni ed oltre.
Ernesto Pedrocchi
58LA PRODUZIONE DI SCORIE RADIOATTIVE DAI REATTORI 1
• 40.000 t/y per tutti i reattori ora in funzione
nel mondo
• 25.000t/y (materiale vario leggero)-25.000m3-
(cubo di 30*30*30 m)
• 15.000t/y (combustibile esaurito) -2.000m3
(cubo di 12*12*12m)
Per produrre l’energia elettrica necessaria a tutta la vita di un
uomo di un paese avanzato 1000 cm3 di scorie totali, 50 cm3 di
scorie di 2a Cat (una pallina da tennis).
Ernesto Pedrocchi
59
Per un reattore da 1000MW (per 7500h/a) 40 t/a
(4 autocarri/anno)
(Per tutto l’attuale parco nucleare di potenza del mondo 15.000 t/a)
Con il carbone i corrispondenti valori sono:
1. 150*103 t/a di ceneri (1 autocarro/ora) (che contengono
Hg e metalli pesanti in parte tossici per 3000t/a)
2. 7*106 t/a di CO2 (con i fumi che contengono anche U e
Th)
LA PRODUZIONE DI SCORIE RADIOATTIVE DAI REATTORI 2
Ernesto Pedrocchi
60L’evoluzione della composizione del combustibile
Notare la tempistica
Ernesto Pedrocchi
61
Composizione del combustibile esaurito
95% uranio non utilizzato (che è radioattivo come quello che è stato inizialmente caricato – t1/2 dell’ordine di 109
anni)
3,5% prodotti di fissione
(t1/2 per quelli più radioattivi dell’ordine di 40
anni)1% plutonio (t1/2 24.000 anni)
0,05 % transuranici minori (Np, Am, Cm) (t1/2 dell’ordine di 103 - 105 anni)
Le scorie radioattive
Ernesto Pedrocchi
62
Condizionamento
Ernesto Pedrocchi
63
Il volume delle scorie dopo il condizionamento per un
reattore da 1000MW (7500h/y)
-Per il ciclo aperto ~ 50 m3 (il volume netto è solo 3-4 m3
, tutto il resto è dovuto all‟involucro di contenimento)
-Per il ciclo chiuso ~ 5 m3
Il volume delle scorie 1
Ernesto Pedrocchi
64Il volume delle scorie 2
Un reattore da 1000 MW produce ogni anno, nel caso di
ciclo chiuso, scorie per un volume di circa 5 m3
1000 rettori ne producono 5.000 m3
1000 reattori per 100 anni di funzionamento ne
producono 500.000 m3
La piramide di Keope ha un volume di ~ 2.500.000 m3
Il Colosseo ha un volume di ~1.500.000 m3
Ernesto Pedrocchi
65
27.11.2007
La gestione dei materiali radioattivi
RADIOATTIVITÀ NATURALE
DEL MINERALE DI URANIO
■ Il riciclo di uranio e plutonio
riduce il periodo di decadimento
di un fattore 20
■ Con la separazione e la
trasmutazione degli attinidi
minori riduce il periodo di
decadimento quasi di un fattore
1000
■ La fattibilità del processo di
trasmutazione è stata già
dimostrata nell’ambito del
programma francese Atalante
Ernesto Pedrocchi
66
Il reattore naturale di Oklo in Gabon
Ernesto Pedrocchi
67Nuove tendenze per il trattamento del combustibile irraggiato
Orientamento al ciclo chiuso con riprocessamento del combustibile
Recupero di uranio e plutonio per riutilizzo (MOX)
Separazione di nettunio, americio e curio
(attinidi minori a vita media molto lunga) per trasmutazione in elementi a vita media più corta (in FBR o ADS)
Trasformare il combustibile irraggiato da rifiuto a risorsa
Ernesto Pedrocchi
68
L‟aspetto economico
Ernesto Pedrocchi
69L‟aspetto economico (premesse)
Il costo deve includere tutti gli oneri
1. Il trattamento del combustibile esaurito
2. Lo smaltimento dei rifiuti radioattivi
3. Lo smantellamento o la conversione a fine vita
Data la natura della realizzazione, la durata della
costruzione (~ 10 anni) e dell‟esercizio dell‟impianto (~ 60
anni), le previsioni sono difficili
Essendo un investimento “capital intensive” è molto
importante il rispetto dei tempi di programmazione della
costruzione e dei fattori di carico
Ernesto Pedrocchi
70
Composizione del costo del kWh (%)
40%
20%
55%
20%
10%
25%
40%
70%
20%
Carbone Gas Nucleare
Investimento O & M Combustibile
*
* Il costo dell'uranio incide solo per il 5%.
La competitivita’ economica
Ernesto Pedrocchi
71
Ernesto Pedrocchi
72
Costo di investimento (il cosiddetto “overnight cost” = OVN, corrispondente alla somma dei valori dei possibili vari contratti per la realizzazione della centrale) dipende:
dai costi locali;
dal numero di unità per ogni sito;
dal numero totale di centrali ordinate.
Una stima prevede una variazione tra ~23 €/MWh ( è
il caso ottimale dei finlandesi, anche con un costo
di impianto di ~3.000 €/kW) e ~40 €/MWh (è il caso
di un ordine di una sola unità) .
Le stime dei costi 1
Ernesto Pedrocchi
73
Per quanto riguarda gli altri costi (esclusa la quota di
capitale) il WEC per future centrali in Europa prevede un
costo del kWh:
O&M (~6 - 9 €/MWh)
Combustibile prima della produzione di elettricità (4,5 - 9
€/MWh con uranio da 75 a 300 $/kg)
“Fuel cycle” (waste management temporaneo +
riprocessamento + deposito finale): 1 - 4 €/MWh;
Decommissioning (con costi differiti di almeno 60 anni,
non contribuisce sostanzialmente al costo totale del
kWh anche se il costo effettivo di decommissioning ha
valori alti fino ed oltre 1.000 $/kW in funzione del tipo e
dimensione della centrale): costo previsto è 0,5 -1
€/MWh. In totale tra 11,5 - 23 €/MWh
Le stime dei costi 2
Ernesto Pedrocchi
74Le stime dei costi (sintesi)
Ernesto Pedrocchi
75Stima dei costi in Europa (dati del 2008)
Ottobre 2009
Ernesto Pedrocchi
76
Le tipologie di impianto
Ernesto Pedrocchi
77Schema di un impianto nucleare tipo PWR (i più comuni)
Ernesto Pedrocchi
78Schema di un impianto nucleare tipo BWR
Ernesto Pedrocchi
79
Ernesto Pedrocchi
80
1a Generazione (reattori ante anni ’70)
2a Generazione (reattori costruiti anni ’70-’80, prevalentemente
ad H2O, sono quelli ora in funzione)
3a Generazione (reattori ad H2O derivati dai precedenti con
ottimizzazione sulla sicurezza).
EPR, ABWR, AP sono ora in fase di costruzione)
4a Generazione (reattori allo studio per ~ 2030)
Le generazioni di impianti nucleari
Ernesto Pedrocchi
81
Ernesto Pedrocchi
82Gli obiettivi dei reattori della 4a Generazione
Ernesto Pedrocchi
83I reattori della 4a Generazione
Le sei tecnologie prescelte
Reattore veloce raffreddato a gas GFR
Reattore veloce raffreddato a piombo LFR
Reattore veloce raffreddato a sodio SFR
Reattore a sale fuso MSR
Reattore supercritico raffreddato a acqua SCWR
Reattore a gas ad alta temperatura VHTR
Ernesto Pedrocchi
84
CONCLUSIONI
Ernesto Pedrocchi
85La prevedibile crescita del nucleare nel mondo
Ernesto Pedrocchi
86Il problema del consenso pubblico
Ernesto Pedrocchi
87Conclusioni a livello mondiale
Il mondo non può rinunciare all‟energia nucleare:
Per mancanza di valide alternative alsoddisfacimento dei fabbisogni energetici
Per contrastare sospetti effetti climatici
Dove si può sviluppare? Solo dove vige
un controllo centralizzato delle politicheenergetiche
con programmazione a lungo termine
con certezza delle procedure autorizzative
L‟energia nucleare sarà la fonte energetica del futuro
Ernesto Pedrocchi
88
Il caso Italia
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Sviluppo dell‟energia nucleare in Italia
Ia fase (grande espansione, negli anni ‟50 e „60)
IIa fase (dopo la nazionalizzazione dal 1965 al
1987)
IIIa fase ( la rinuncia dopo il referendum)
Ernesto Pedrocchi
93Riflessioni conclusive sull‟Italia e il nucleare
La rinuncia al nucleare ha portato gravi difficoltà all‟industria elettromeccanica ed ha comportato costi elevati per l‟energia elettrica (non competitivi con gli altri paesi europei)
Negli ultimi 30 anni sono stati spesi più di 50 G€per le energie rinnovabili e assimilate. In alternativa si sarebbero potuti costruire 15 reattori da 1000MW
1. L‟EE costerebbe meno
2. L‟ind. Elettromeccanica prospererebbe
3. Rispetteremmo Kyoto
Il punto di partenza è la bonifica dell‟opinione pubblica devastata da una irresponsabile campagna di disinformazione.
Ernesto Pedrocchi
94Il rientro dell‟Italia nel nucleare
Bonifica della pubblica opinione
Riattivare l‟attività di controllo (in sinergia con l‟Europa)
Ricreare le competenze necessarie
Mantenere presidi nell‟ambito della ricerca e delle
Università che mantengano contatti internazionali
Favorire le utilities (di “nascita” italiana) che sono
attive nel settore nucleare
Favorire le industrie italiane che operano in campo
nucleare
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95
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96
Ernesto Pedrocchi
97PER SODDISFARE IL 10% DEL CONSUMO ELETTRICO ITALIANO
x109 € km2 ANNI DI VITA
NUCLEARE 10 1 40-60
FV 216 200 20+
TERMOELETTRICO
SOLARE
? 400
EOLICO 28 3.000 15-20
BIOMASSA 24.000
Ernesto Pedrocchi
98Il problema del consenso in Italia
Ernesto Pedrocchi
99Il problema del consenso 1
Ernesto Pedrocchi
100Il problema del consenso 2
Ernesto Pedrocchi
101La situazione del consenso in Europa
Ernesto Pedrocchi
102
