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Perché il nucleare non tiene il passo della transizione energetica

14 Aprile 2022 14 min lettura

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Perché il nucleare non tiene il passo della transizione energetica

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Abbiamo visto come la discussione sull'energia nucleare sia condizionata da posizioni antiscientifiche sulla crisi climatica e da visioni ideologiche delle questioni che riguardano l'ambiente e l'energia, che si ritrovano anche nel campo dei sostenitori dell'atomo. C'è un altro elemento che pesa nel dibattito: la confusione su cosa sia la transizione energetica e sui suoi obiettivi.

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La transizione energetica non è un punto di arrivo ma, come suggerisce il termine, è un processo. L’Europa ha fissato degli obiettivi di riduzione delle emissioni già per il 2030. Entro quell'anno le emissioni di gas serra dovranno ridursi almeno del 55%. Mancano solo 8 anni. Nel 2050, almeno in Europa, dovremmo arrivare a emissioni nette zero. Per centrare gli obiettivi dell'Accordo di Parigi sul clima (contenere il riscaldamento del pianeta entro 1.5°) la decarbonizzazione deve essere rapida. Il riscaldamento globale è infatti il risultato delle emissioni cumulative: finché si continuerà a emettere CO2 in atmosfera, la temperatura del pianeta continuerà ad aumentare.

Nel 2021 L’Agenzia Internazionale dell’Energia (IEA) ha sviluppato un percorso verso le emissioni zero in cui nel 2050 il 90% della produzione globale di elettricità dovrebbe derivare dalle energie rinnovabili, di cui il 70% solare ed eolico. Il documento definisce questo percorso «il più tecnicamente fattibile, conveniente dal punto di vista dei costi e socialmente accettabile». La IEA è nota per aver sempre sottostimato lo sviluppo delle rinnovabili. Se oggi immagina un futuro energetico al 90% rinnovabile non è perché si è convertita al fondamentalismo verde, ma è perché ha il polso di ciò che sta accadendo nel panorama globale dell’energia.

Secondo la IEA, l’energia nucleare continuerà a svolgere un «contributo significativo» nella produzione di energia elettrica globale nel 2050. Nel percorso dell'agenzia, la produzione di energia nucleare dovrebbe raddoppiare a metà secolo. Ma nel complesso la sua quota, nella produzione globale di energia elettrica, dovrebbe scendere sotto il 10%, la percentuale a cui si trova oggi. Inoltre, due terzi della nuova capacità dovrebbero essere installati nelle economie emergenti come la Cina, mentre nelle economie avanzate la quota scenderebbe dal 18% al 10%. In tutto il mondo, dagli anni ‘90 a oggi, è scesa dal 17% al 10%.

La IEA ricorda che «mentre progetti sono stati completati nei tempi previsti in Cina, Russia ed Emirati Arabi Uniti, ci sono stati notevoli ritardi e sforamenti dei costi in Europa e negli Stati Uniti». Nei paesi più sviluppati il futuro dell’energia nucleare dipenderà soprattutto dalla decisione di prolungare l'attività dei reattori già in funzione, oltreché da possibili investimenti nella costruzione di nuovi impianti. Ma anche la Francia, mentre annuncia la costruzione di nuove centrali, prevede di ridurre la percentuale del nucleare, nella produzione di elettricità, dal 70% al 50%.

Il documento fotografa una situazione ben nota a chi si occupa di energia: il nucleare ha segnato il passo rispetto allo sviluppo delle energie rinnovabili, diventate sempre più competitive. Il costo dell’elettricità prodotta dall’energia solare ed eolica on-shore è crollato, rispettivamente, del 85% e del 70% nell’ultimo decennio. Il costo dei moduli fotovoltaici si è ridotto del 99% dalla fine degli anni ‘70 ad oggi. Questo non è dovuto a un’ipnosi verde collettiva ma, come spiega uno studio del Massachusset Institute of Technology (MIT), è il risultato delle politiche pubbliche che hanno stimolato il mercato del settore, della ricerca sia pubblica che privata e di quella che viene definita economia di scala, cioè il rapporto tra l’aumento della produzione industriale e la caduta dei costi.

Nel 2020 la IEA dichiarava che il solare «è oggi la fonte di energia più economica della storia». Lo sviluppo dell'energia solare ed eolica ha mostrato infatti di seguire quella che in economia viene chiama curva di apprendimento: a ogni raddoppio della capacità installata, il costo si riduce di una certa frazione. Anche il prezzo delle batterie, fondamentali per gli accumuli di energia prodotta da fonti aleatorie come il solare ed eolico, è crollato dagli anni '90 a oggi. Quello delle batterie è uno dei settori tecnologici in cui l'innovazione corre di più. L'economista Paul Krugman osserva:

«Nel campo del solare e dell’eolico abbiamo assistito a una serie di miglioramenti graduali a mano a mano che le compagnie energetiche accumulavano esperienza, a forti riduzioni nel prezzo dei componenti a mano a mano che oggetti come le pale delle turbine hanno cominciato a essere prodotti in serie».

Perché l'energia nucleare non ha seguito un andamento simile a quello delle rinnovabili? Una delle ragioni riguarda le regolamentazioni che hanno imposto crescenti standard di sicurezza. Ma c'è anche un fattore tecnologico e industriale. Quella nucleare è una tecnologia che, nelle sue diverse componenti, viene costruita in modo poco standardizzato e in pochi esemplari. Come riporta Bloomberg, se si confrontano le curve della produzione globale di energia nucleare e di energia da fonti rinnovabili (esclusa quella idroelettrica), dagli anni '60 a oggi, si nota un andamento diverso. La curva dell'energia nucleare è più spezzettata e irregolare e a un certo punto smette di crescere. Quella delle rinnovabili mostra un andamento liscio e in continua crescita. L'aspetto della seconda è il risultato dell'installazione di un numero di turbine eoliche e moduli fotovoltaici dell'ordine, rispettivamente, di centinaia di migliaia e centinaia di milioni, in molti mercati globali. Al contrario, il numero di impianti nucleari operativi è molto più piccolo ed è distribuito in un numero più ridotto di paesi. È cresciuto di poco negli ultimi 30 anni, passando da 416 nel 1990 a 441 nel 2020.

Ma le cose sono ancora più complesse di così. In uno studio pubblicato nel 2020 un gruppo di ricercatori del MIT ha analizzato i fattori che hanno determinato l'aumento dei costi del nucleare americano negli ultimi cinque decenni. «Le proiezioni dei costi degli impianti nucleari più volte non sono riusciti a prevedere il loro superamento osservato dagli anni '60», scrivono gli autori. Le regolamentazioni sulla sicurezza, come quelle introdotte dopo l'incidente di Three Mile Island, sono un fattore importante ma, secondo lo studio, hanno inciso solo in parte.

La ricerca ha analizzato due periodi distinti, quello tra 1976 e il 1987 e quello tra il 1987 e il 2017. Nel primo, il 72% dell'aumento dei costi è stato causato dalle spese, cosiddette, indirette. Sono i costi legati alle attività di progettazione, amministrazione, gestione della fase di costruzione, supervisione sul campo e alle fasi di test e avvio dell'impianto. Nel periodo tra il 1987 e il 2017 il singolo maggiore contributo alla lievitazione dei costi è stato individuato nell'aumento dello spessore della struttura di contenimento dei reattori, dovuto per un terzo a regolamentazioni sulla sicurezza. I ricercatori hanno considerato il caso del reattore AP100, prodotto dalla compagnia Westinghouse. Due nuovi reattori di questo tipo dovevano entrare in funzione nella Carolina del Sud, ma i due progetti si sono interrotti nel 2017 dopo dispute regolatorie, problemi finanziari e costruttivi. Da questo studio è emerso un dato inatteso: la costruzione di impianti nucleari basati su progetti già esistenti costa di più, non di meno, rispetto alla costruzione di impianti di nuova progettazione.

Altri elementi aggiungono complessità alla questione. Lo studio del MIT si è concentrato sugli Stati Uniti, ma altre ricerche sui costi della costruzione di impianti nucleari dimostrano sensibili differenze tra i diversi paesi. Un altro paper, pubblicato nel 2016 sulla rivista Energy Policy, che mentre negli Stati Uniti i costi si impennavano, in altri paesi sono aumentati in modo più contenuto o si sono perfino ridotti. È ciò che è accaduto, rispettivamente, in Francia e in Corea del Sud.  L'incidente di Chernobyl ha causato in Francia un «piccolo ma osservabile» aumento dei costi e «un costante aumento della durata della costruzione». Ma, nota lo studio, contrariamente a quanto accaduto negli Stati Uniti con l'incidente di Three Mile Island, in Francia i costi di costruzione e la tempistica sono stati molto meno influenzati dall'incidente di Chernobyl.

Anche gli autori di questa ricerca ricordano che «c'è una grande differenza nelle curve di apprendimento tra le tecnologie energetiche modulari su piccola scala come i pannelli solari e le turbine eoliche e i grandi progetti di infrastrutture energetiche come i reattori nucleari e le dighe idroelettriche». Tuttavia, «non c'è un tasso di apprendimento intrinseco che dovremmo aspettarci per la tecnologia nucleare, né una tendenza dei costi prevista». L'evoluzione dei costi sembra dipendere da diversi fattori regionali, storici e istituzionali.

Come si spiegano le differenze che si riscontrano tra diversi paesi, ad esempio tra gli Stati Uniti, la Francia e la Corea del Sud? Due fattori sembrano giocare un ruolo importante: il sistema regolatorio e la standardizzazione progettuale. Come nota il giornalista esperto di clima ed energia Brade Plumer, il settore elettrico americano è suddiviso («balcanizzato») tra molti diversi operatori e autorità di regolamentazione statali (gli stati dell'Unione). Al contrario in Francia c'è una principale azienda elettrica, EDF, di cui lo Stato mantiene la maggioranza della proprietà, e un singolo costruttore, Areva. Lo stesso accade in Corea del Sud, dove è presente l'azienda pubblica KEPCO. Tuttavia, questa configurazione non ha impedito che, in tempi recenti, anche in Francia si verificassero ritardi e problemi di costi.

Nel gennaio del 2022 la EDF ha annunciato che la costruzione del terzo reattore, di terza generazione (III+) EPR, presso la centrale di Flamanvillle, costerà 300 milioni di euro in più del previsto. Avviato nel 2007, il progetto ha accumulato un ritardo di un decennio. La stima di EDF indica oggi un costo di 12,7 miliardi di euro, una cifra che è già più che quadruplicata rispetto alla prima stima del 2004. La francese Areva, in un consorzio con la tedesca Siemens, ha gestito la costruzione di un reattore dello stesso tipo nella centrale di Olkiluoto, in Finlandia. I lavori sono iniziati nel 2005 e il reattore sarebbe dovuto essere operativo nel 2010. La connessione alla rete elettrica nazionale è avvenuta lo scorso 12 marzo. Oggi, in tutto il mondo, esistono solo due altri EPR in funzione. Sono le due unità della centrale di Taishan, in Cina. La loro costruzione, a cui ha partecipato EDF, è iniziata tra il 2009 e il 2010 e i reattori sono diventati operativi nel 2018 e nel 2019. Secondo l'agenzia Reuters, il progetto «doveva essere completato entro il 2013 ma ha subito ritardi, come in Francia e in Finlandia».

La vicenda dei reattori EPR è in effetti emblematica. Nel 2006 se ne parlava come la «punta di diamante della rinascita nucleare europea». Oggi si può concludere che questa tecnologia non è stata forse il successo commerciale che si auspicava. Areva aveva dichiarato che sperava di vendere dieci EPR in tutto il mondo entro il 2016, ma ha rinunciato a quel piano nel 2014. «Quattro anni di perdite hanno bruciato il capitale azionario dell'azienda», riportava Reuters. Nel 2015, sull'orlo della bancarotta, Areva ha dovuto cedere il controllo del settore reattori nucleari a EDF.

Nel 2026 due reattori EPR dovrebbero entrare in funzione nell'impianto di Hinkley Point C, nel Regno Unito, vicino a un sito dove oggi sono attivi due reattori che dovranno essere presto spenti. La costruzione dei nuovi reattori è iniziata alla fine del 2018 e del 2019, dopo un iter piuttosto travagliato. Il progetto ha attirato critiche non solo per i costi ma anche per il coinvolgimento, per una quota pari al 33% circa, della China General Nuclear Power Group (CGN), l'azienda nucleare di stato cinese, in una joint venture con la francese EDF. Era stato il governo di David Cameron, nel 2015, a firmare un accordo di partecipazione con la CGN, che prevedeva la costruzione di altri due impianti. La partecipazione della Cina al progetto ha fatto discutere per i possibili rischi che potrebbe comportare per la sicurezza nazionale (gli Stati Uniti hanno accusato la CGN di fare spionaggio industriale per scopi militari).

Perché coinvolgere proprio aziende cinesi, invece di altri investitori? Lo ha chiarito, in un'intervista al quotidiano francese Les Echoes del 2015, lo stesso presidente e amministratore delegato di EDF, Jean-Bernard Lévy: «per le terze parti che osservano gli annunci di ritardi e di costi aggiuntivi sugli EPR in costruzione [si riferiva, evidentemente, a Flamanville e Olkiluoto], è difficile impegnarsi. Il principale partner cinese è quello che costruisce le due EPR a Taishan. Si fidano dell'EPR, come noi». Del resto, i primi due EPR a essere inaugurati, in tutto il mondo, sono stati proprio quelli costruiti in Cina. Tuttavia negli anni successivi le perplessità sono aumentate e si è iniziato a valutare la possibilità di escludere la CGN dagli altri progetti negli Regno Unito. Secondo il Financial Times, il governo starebbe ora cercando nuovi investitori.

La centrale di Hinkley Point C ha fatto discutere anche per i suoi costi. Nel 2016 il direttore finanziario di EDF, Thomas Piquemal, si è dimesso in disaccordo con la decisione dell'azienda di procedere con il progetto. La nuova centrale dovrebbe avere un costo stimato tra i 21,5 e i 22,5 miliardi di sterline (circa 25 miliardi di euro), ma è già aumentato rispetto alle precedenti previsioni. Nel 2019 EDF annunciava che il costo previsto era aumentato di 3,2 miliardi di euro.

Le controversie e gli ostacoli che hanno segnato il percorso verso l'avvio dei cantieri a Hinkley Point C appaiono significativi se si considera che di questo progetto si è iniziato a parlarne nel 2007, quando il Regno Unito si chiedeva come rilanciare l'energia nucleare. La EDF ha presentato il progetto alla Infrastructure Planning Commission britannica più di 10 anni fa, nel 2011. L'ultimo reattore nucleare a entrare in funzione nel paese è stato quello di Sizewell B nel 1995. Come altri paesi nucleari, anche il Regno Unito ha una flotta di reattori che sta invecchiando e che dovranno essere spenti nei prossimi anni. Il futuro del nucleare britannico dipende dalla costruzione di nuovi impianti come quello di Hinkley Point C che, quando entrerà in funzione, dovrebbe coprire da solo il 7% del fabbisogno elettrico del paese. Ma nel frattempo altri progetti vengono abbandonati.

Nel 2019 l'azienda giapponese Hitachi si è ritirata dal progetto di una nuova centrale a Wylfa, nel Galles, a dispetto, scrive  Carbon Brief, di un «pacchetto di sostegno “significativo e generoso” offerto dal governo». In un intervento davanti al parlamento britannico, l'allora Segretario per gli affari economici, l'energia e la strategia industriale del Regno Unito, il conservatore Greg Clark, commentando lo stop all'impianto di Wylfa, ha dichiarato:

«L'economia del mercato dell'energia è cambiata in modo significativo negli ultimi anni. Il costo delle tecnologie rinnovabili come l'eolico offshore è diminuito drasticamente, al punto che ora richiedono pochissimi sussidi pubblici e presto non ne richiederanno nessuno (...) Una combinazione di fattori, tra cui norme di sicurezza più rigorose, ha visto aumentare il costo della maggior parte dei nuovi progetti nucleari, mentre il costo delle alternative è diminuito (...) Ciò ha reso più difficile che mai attrarre finanziamenti privati».

In questo discorso Clark affermava, a nome del Governo, di ritenere che il nucleare continuerà a rivestire un importante ruolo nel futuro mix energetico, ma presentava con onestà lo stato in cui versa il settore. Nei giorni scorsi il governo di Boris Johnson ha presentato una strategia energetica che si prefigge di aumentare da 8 a 24 GW la capacità nucleare entro il 2050, che corrisponderebbe a un aumento dal 16 al 25% dell'elettricità prodotta nel paese. Si può confrontare questo obiettivo, già ambizioso, con la proposta annunciata dal leader di Azione, Carlo Calenda, di dotare l'Italia di 40 GW di produzione nucleare nel 2050 dall'attuale zero. Nel piano di Johnson c'è anche un aumento dell'energia prodotta da impianti eolici offshore fino a 50 GW entro il 2030 e dell'energia solare a 70 GW entro il 2035. La strategia è stata criticata perché indica obiettivi più ridotti per l'aumento dell'eolico onshore, cioè a terra, per le omissioni sull'efficienza energetica e perché prevede nuove licenze per l'estrazione di gas e petrolio nel Mare del Nord.

Nel 2021 la National Infrastructure Commission del Regno Unito aveva pubblicato un documento in cui suggeriva al governo di approvare un solo impianto nucleare dopo quello di Hinkley Point C (si tratta del progetto di Sizewell C). La commissione, presieduta dall'ingegnere John Armitt, notava che «la probabilità che un progetto nucleare venga consegnato nei tempi previsti non sta aumentando. Dal 1990 i progetti nucleari hanno subito notevoli ritardi in tutto il mondo. Solo in Europa circa la metà di tutti gli impianti ha subito un ritardo di almeno il 50% dei tempi di costruzione e 1 impianto su 4 ha subito un ritardo nella costruzione di almeno il 90%». È improbabile che un tentativo di forzare i tempi abbia successo, scrive la commissione.

Come dimostrano infatti i casi europei più recenti, i tempi di realizzazione non sono un dettaglio secondario. L'Agenzia Internazionale per l'Energia Atomica (IAEA) ha redatto un documento che descrive un piano, suddiviso in fasi, per lo sviluppo del nucleare in nuovi paesi. «L'esperienza suggerisce che il tempo dalla considerazione iniziale dell'opzione nucleare all'avvio della prima centrale è di circa 10-15 anni», scrive la IAEA. «A seconda delle circostanze e delle risorse disponibili l'attuazione potrebbe richiedere più tempo».

Da quanto si è detto, si può dedurre che rilanciare l'energia nucleare non è una questione banale, nemmeno in paesi di consolidata esperienza nel settore e che non intendono rinunciare a questa fonte di energia. Non basta nemmeno il consenso politico e sociale, di cui ha goduto l'atomo in paesi come la Francia, per evitare ostacoli e difficoltà. Sono problemi su cui bisognerebbe interrogarsi se si vuole davvero immaginare un ritorno al nucleare in un paese dove oggi non c'è.

In alcuni commenti sulla pagina Facebook di Valigia Blu, quando sono stati pubblicati articoli sul nucleare, si leggevano parole, indignate e critiche, di questo tenore: «andate a vedere cosa dicono le istituzioni scientifiche!». Come se si stesse parlando del consenso scientifico sul riscaldamento globale o sui vaccini. Il fatto che all'interno della comunità scientifica si riscontrino giudizi generalmente più favorevoli al nucleare, di quelli che si ritrovano nell'opinione pubblica, non elimina né risolve le questioni di natura tecnica, economica, regolatoria.

Il fatto che l’energia nucleare sia in difficoltà costituisce un problema? Sì, se è vero che non potremo farne a meno in futuro. Un suo rilancio potrebbe derivare dalla diffusione di nuovi modelli di reattori, come i cosiddetti small modular reactors, più piccoli di quelli tradizionali. È una tecnologia che potrebbe rendere la progettazione e costruzione dei reattori più standardizzabile, quindi meno costosa. Ma ad oggi è ancora in fase di sviluppo e, come la fusione nucleare, non è certo una soluzione energetica subito disponibile.

Peraltro, anche la possibilità di raggiungere un mix energetico composto al 100% da fonti rinnovabili (non solo energia solare ed eolica, ma anche idroelettrica, geotermica e da biomasse) non è oggi un’idea utopistica né da ciarlatani, ma un possibile scenario oggetto di studi. In ogni caso, già il 90% o 80% dovrebbero essere sufficienti a mettere in crisi certi slogan e narrative. Ma anche su questo il dibattito si impantana. «Non è possibile arrivare a un mix energetico 100% rinnovabile», obietta qualcuno. Ben prima di preoccuparci se sia o meno fattibile il 100%, dovremmo almeno avvicinarci al 70%, obiettivo indicato dallo stesso ministro Cingolani.

Ricordate come deve essere la transizione energetica? Rapida.

C’è un'ultima questione su cui è necessario fare chiarezza: la differenza tra attivismo e informazione. Si può sostenere la causa più nobile e giusta di questo mondo. Io stesso, come essere umano che vive su questo pianeta, mi considero un attivista per il clima e l’ambiente. Ma questo, per quanto possibile, non dovrebbe impedirci di formulare giudizi e valutazioni corrette. Non si tratta soltanto della nota differenza tra fatti e opinioni. A partire dai fatti, si possono maturare opinioni diverse. Si tratta, piuttosto, della capacità di dare una rappresentazione il più corretta possibile di una questione.

Il genere di attivismo che prende di mira quelli che ritiene essere i propri avversari finisce per essere un attivismo non solo pro ma anche contro. Un certo attivismo pro-nucleare, come abbiamo visto, non si limita a difendere le buone ragioni di questa fonte di energia, ma mette in discussione il ruolo delle energie rinnovabili alimentando miti e pregiudizi sul loro contributo alla produzione di energia elettrica. Di fatto, questo attivismo mette in competizione nucleare e rinnovabili, invece di descrivere, in modo corretto, il loro rispettivo ruolo nella transizione energetica.

In conclusione, vorrei invitare chi legge a fare un esercizio molto semplice: segnare tutte le fonti citate in questo articolo (organizzazioni, studi, media, singole persone) e iniziare a chiedersi: questa fonte è pro-nucleare o anti-nucleare? Questo stesso articolo è pro-nucleare o anti-nucleare? Dopo un po' ci si renderebbe conto che questa divisione manichea, su un tema così complesso, non ha senso. È sciocca, triviale. Ha senso solo se si vuole concepire la discussione in maniera settaria.

Settarismo e manicheismo caratterizzano da tempo il dibattito sul nucleare. Invece di un'accademia platonica, il modello è un ring dove si lotta senza regole. Anche queste discussioni finiscono per consumare inutilmente quel tempo che non abbiamo, mentre le lancette della crisi climatica corrono.

Immagine in anteprima via retimpresa.it

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