NUCLEARE E IDROGENO

A cura di D: Coiante

 

 

Pubblicato su www.aspoitalia.net

Febbraio 2005

 

 

1      Le riserve accertate di Uranio

 

I dati più recenti sono quelli della Nuclear Energy Agency (IEA) e si riferiscono alle stime del 2003.

La quantità di Uranio disponibile nei giacimenti, che può essere estratta al costo oggi competitivo di 80 $/kg, ammonta a 2458.12 migliaia di tonnellate.

Se invece si considera tollerabile il prezzo di estrazione più alto di 130 $/kg, le riserve di Uranio aumentano al valore di 3169.23 migliaia di tonnellate.

Da ogni 6 tonnellate di U naturale si ricava 1 tonnellata di U arricchito. Quindi in termini di Uranio arricchito, combustibile per i reattori, la situazione delle riserve è la seguente:

 

·       80 $/kg 2458.12 103 t Unat.            409.7 103 t Uarr.

·       130 $/kg       3169.23 103 t Unat.            528.2 103 t Uarr.

 

 

2      Consumo annuale di uranio per l’elettricità nucleare

 

Da 1 t di Uranio arricchito si ricavano nella sua “combustione” 720 103 MWh termici, da cui, con la consueta efficienza di trasformazione dei bollitori nucleari del 33%, si ottengono 720x0.33 103 = 238 103 MWh elettrici.

Quindi                              1 t Uarr = 238 103 MWhe

 

Dalla fonte già citata e dall’ENEA si ricava che la produzione attuale di energia elettronucleare nel mondo ammonta a 2597 TWh all’anno, cioè 2597 106 MWhe/anno. Quindi, oggi, il consumo annuale di uranio arricchito nel mondo è pari a (2597/238) 103  = 10.93 103 t/anno.

 

3 – Rapporto Riserve/Produzione

 

Questo parametro è usato per ricavare una stima approssimata della durata delle riserve. Esso è definito come il rapporto tra la quantità delle riserve diminuita della quantità consumata nell’anno, il tutto diviso per la produzione annuale.

 

Applicando la definizione al nostro caso si ottiene rispettivamente:

 

·       U arricchito derivato da quello a 80 $/kg           R/P = 36 anni

·       U arricchito derivato da quello a 130 $/kg         R/P = 47 anni

 

Come si può vedere, abbiamo realizzato che l’uranio non è una fonte energetica rinnovabile e che, anche nel caso migliore, non si va al di là dei 47 anni.

 

Inoltre, attenzione! Si deve tenere presente che la durata reale delle riserve diverrebbe notevolmente inferiore, se si dovesse verificare la ventilata ipotesi della ripresa del nucleare con il conseguente aumento del tasso annuale di produzione che nei conti precedenti è considerato nullo (mentre oggi è in leggera diminuzione).

 

E’ chiaro che i fautori del nucleare ipotizzano lo sfruttamento dei giacimenti a costo di estrazione maggiore (“C’è tanto di quell’uranio nell’acqua del mare, che….”), o, facendo la solita fuga in avanti, danno per imminente l’avvento dei reattori veloci autofertilizzanti, o fanno il collegamento temporale con l’avvento del nucleare a fusione, ecc. ecc.

 

Rimanendo con i piedi per terra, cioè ancorati ai dati economici, oggi la situazione delle riserve è quella descritta.

 

 

4      L’idrogeno da nucleare

 

L’idea è antica. La ebbe Marchetti ed è suggerita dal fatto che i reattori nucleari lavorano bene se il loro livello di potenza viene mantenuto sempre costante su un valore vicino al massimo. Con i reattori nucleari è molto difficile e sicuramente dispendioso inseguire le oscillazioni del carico. Allora facciamoli lavorare sempre al massimo e convertiamo in idrogeno l’elettricità che non verrebbe utilizzata dal carico.

 

Il discorso tecnico non fa una piega, anzi non la faceva quando si riteneva che il costo del kWh nucleare fosse talmente basso “da essere praticamente gratuito”. Oggi, che il plutonio prodotto non è più acquistato dagli USA per le testate nucleari e che quindi, tale elemento costituisce un costo aggiuntivo per lo smaltimento, si ha una coscienza più esatta del costo del kWh, che risulta generalmente più alto di quello della termoelettricità convenzionale.

Allora, tornando alla produzione d’idrogeno sorgono due elementi di riflessione:

 

·       Il primo riguarda il fatto che se dovessimo rispondere alle esigenze del mercato dei trasporti con l’idrogeno di produzione nucleare (perché senza emissioni di CO2), dovremmo aumentare il numero delle centrali nucleari in modo consistente e, per quanto abbiamo visto, esauriremmo in pochi anni le riserve di uranio estraibile a basso costo. Quindi in relativamente poco tempo si proporrebbe di nuovo il problema della penuria di combustibili.

·       Il secondo concerne il fatto economico che dimostra come oggi, per essere competitivo, l’idrogeno elettrolitico debba essere prodotto con elettricità il cui costo non può superare i 2-3 centesimi di euro a kWh. Questo è sicuramente il caso dei grandi impianti idroelettrici, come quelli canadesi e islandesi, ma non certo quello del nucleare i cui costi del kWh sono talmente elastici e discutibili e mantenuti spesso riservati. Tali costi, stimati da conteggi indipendenti, risultano superiori ai 10 centesimi (naturalmente contabilizzando il costo sempre ignorato di decommissioning e del waste disposal). Quindi la conclusione è che l’impresa di produrre idrogeno dal nucleare per la via più diretta, che è quella elettrolitica, risulterebbe economicamente disastroso.