Impressioni di un Tecnico

Dopo aver parlato del caso del RADAR, a me caro per via della mia professione, ritorno velocemente a parlarvi degli impatti economici indiretti della tecnologia nucleare: adotterò come riferimento ancora i resoconti dell’ottimo seminario VAST “Prospettive dell’energia nucleare in Italia” svoltosi in data 20 Ottobre 2005 a Montecitorio, nella Sala del Mappamondo. In questi resoconti leggo che costi complessivi (costruzione,gestione ed esercizio, smaltimento) di una centrale nucleare sono per il 50%~70% costi di impianto ossia costi di costruzione. Il costo del combustibile (che è parte del costo di esercizio) incide solo per il 10%~20% contro il 70% tipico di una centrale termoelettrica a gas. In termini pratici questo significa che il costo maggiore da sostenere nella scelta del nucleare è investimento iniziale in termini di impianti tecnologici avanzati e personale qualificato, sia per la gestione che per la progettazione, in altre parole di know-how che, si badi bene, non prende la via dell’estero ma rimane in casa. Ma non solo: è una competenza che è possibile rivendere, come dimostrano le esperienze italiane di Ansaldo Nucleare (relazione del prof. Luigi Paganetto, commissario straordinario ENEA). E allora? Ascoltiamoci i Voivod.

VOIVOD – Tribal Convictions (promo video)

Come promesso nel post di ieri, torno a parlarvi di una serie di fattori di impatto economico che vanno presi in considerazione quando si punta sulla produzione di energia elettrica mediante centrali nucleari a fissione, anche se il loro effetto non può essere valutato come diminuzione o meno del costo del kilowattora: eccovi allora un tentativo di elenco

1. L’efficienza di impianto che è, come già detto, il rapporto tra la potenza nominale dell’impianto e la potenza effettiva che l’impianto stesso sviluppa è completamente sotto il controllo del personale della centrale. In parole povere cio significa che se l’utenza richiede in questo preciso momento il 65% della potenza nominale della centrale, questa può essere erogata senza nessun problema: se l’utenza chiede lo 0%, la centrale può essere spenta senza problemi. Per le centrali eoliche e le centrali solari questo non è vero perché la fonte primaria di energia è sottoposta a variazioni meteorologiche: questo è vero in misura maggiore per le centrali eoliche, ma anche per le centrali solari, che per forza di cose non possono essere costruite tutte in luoghi dove le precipitazioni annue equivalgono a quelle del deserto del Ténéré. Ciò significa che la potenza erogata da questa tipologia di centrali non è mai dipendente dalle richieste dell’utenza, ma non solo: la rete elettrica di trasmissione dell’energia elettrica a cui sono allacciati impianti di questo tipo è soggetta a forti sovraccarichi. Il gigantesco effetto domino partito dalla Germania il 4 novembre del 2006 che ha investito l’Europa rischiando di causare un generalizzato black out pare (e dico pare perché non ricordo la fonte esatta, ma ne sono sicuro ) sia stato un eccesso di produzione da parte di uno degli impianti eolici tedeschi, afferente ad una linea a 400kV non in perfetta forma. Occorre quindi avere una rete elettrica in perfetta forma, alla quale siano allacciati impianti di diversa tipologia e questo è tutto sommato un obiettivo fattibile, anzi auspicabile. Si potrebbe obiettare che è possibile immagazzinare l’energia elettrica prodotta nei periodi di abbondanza per consumarla nei periodi in cui l’utenza la richiede: questo è senz’altro vero ma per impianti di potenza limitata. Infatti non esiste a questo riguardo una soluzione tecnologica che possa garantire elevate densità di energia immagazzinata (diciamo kilowattora per metro cubo) e elevata efficienza energetica (l’oggetto in questione dovrebbe restituire una ragionevole parte dell’energia in esso immagazzinata): allora, cosa aspettate a risolvere il problema?
2. L’impatto che ha la tecnologia nucleare non riguarda solo la produzione di energia: esistono tutta una serie di ambiti traenti vantaggio in particolar modo dallo sviluppo del nucleare che brevemente elenco.
   • Industria elettronica: l’elettronica che si usa nelle centrali nucleari deve essere progettata con criteri stringenti e deve possedere delle caratteristiche di durata, sicurezza e affidabilità non comuni e inoltre deve essere radiation hardened.
   • Scienza dei materiali e chimica: ricerche su acciai speciali, materiali magnetici, sistemi di isolamento e protezione, materiali.
   • Ingegneria nucleare: ricerche su tipi possibili di centrali nucleari.

   Forse solo la tecnologia per lo sviluppo delle centrali solari fotovoltaiche può vantare impatti in altrettanti ambiti.

Bene, per oggi ho terminato… Ah! Volevo dire che già da ieri potete rilasciare commenti in forma anonima sui post del mio blog: naturalmente mi riservo di non pubblicare quelli che non rientreranno in uno standard minimo di intelligenza e rispetto, Ok? Ed ora gli Scorpions!!!

Scorpions – Holiday (Athens Live at Karaiskaki)

Eccomi pronto a ritornare all’argomento iniziato nel post di ieri, vale a il confronto in termini di costo globali (vale a dire, lo ripeto, considerando i tutti i costi di costruzione,gestione ed esercizio, smaltimento) tra centrali nucleari a fissione, centrali eoliche, centrali solari, centrali termoelettriche (in particolare a carbone). Lo studio già citato “The Future of Nuclear Power” perviene alla conclusione che per consentire una produzione di energia elettrica economica e di basso impatto ambientale, nessuna delle quattro opzioni può essere trascurata. In particolare, l’energia elettrica prodotta con centrali nucleari a fissione risulta la piu economica assieme a quella prodotta tramite centrale termoelettrica a ciclo combinato: tuttavia, le ipotesi semplificative fatte nella determinazione del costo del kilowattora della centrale nucleare incidono sul risultato in maniera prudenzialmente peggiorativa. In particolare

1. Nel rapporto si ipotizza che una centrale nucleare abbia mediamente un efficienza di impianto (che è il rapporto tra la potenza nominale dell’impianto e la potenza effettiva che l’impianto sviluppa) pari all’85%, mentre il valore medio di questo parametro per le centrali nucleari installate negli Stati Uniti d’America è superiore al 91%.
2. Nel rapporto si ipotizza una durata dell’impianto massima di 40 anni: in realtà, già centrali nucleari di tecnologia non recente (vale a dire i reattori nucleari di II generazione) si sono viste prolungare il ciclo di vita a 50 anni (ovviamente in condizioni di assoluta sicurezza di funzionamento) e con 10 anni di flussi di cassa positivi in più (fonte VAST: relazione del prof. Renato Angelo Ricci al seminario “Prospettive dell’energia nucleare in Italia” in data ottobre 2005, già citato in un mio post precedente sull’argomento). E’ qundi possibile che le stime di vita media per reattori avanzati debbano essere ritoccate in altro, verso i 70 anni.

Tenendo conto di queste due ipotesi, il calcolo del costo medio del kilowattora prodotto da una centrale nucleare diminuirebbe ancora, consegnando a questo tipo di produzione di energia elettrica la palma del metodo più economico. Esistono poi altri fattori di impatto economico, che non possono essere valutati in relazioni come quelle considerate perché vanno oltre il mero aspetto di produzione di energia: proverò a elencarne alcuni in un post successivo. Intanto ascoltatevi John Denver

Take Me Home Country Roads: John Denver

Ok, magari avrei dovuto pensare un po’ di più ai contenuti, ma siccome in questo ambito ho ancora qualche piccola limitazione causata dai problemi con i plugins, anche oggi ho perso un po’ di tempo a guardare i vari temi disponibili per Wordpress, che potete trovare seguendo il link “Themes” nel Blogroll. Alla fine ho scelto il tema Cloudy, sia per ragioni estetiche che per ragioni squisitamente tecniche: vale a dire che, oltre a essere bello, rende il blog fruibile in maniera efficace da voi, miei lettori. E comunque ho deciso di non lasciarvi senza contenuti: desidero proseguire nel sottoporre alla vostra attenzione fonti di particolare rilevanza (a mio modo di vedere) circa le caratteristiche (impatti economici e ambientali) della produzione di energia nucleare. In particolare, durante le mie ricerche nel Web sono incappato in questo rapporto, estremamente ben presentato e dettagliato: The Future of Nuclear Power, pubblicato online dal Massachusetts Institute of Technology, istituzione che più o meno tutti conoscono (o dovrebbero conoscere ). E’ uno studio che mira a stabilire se la la produzione di energia elettrica mediante centrali nucleari a fissione sia competitiva in termini economici (in senso lato, vale a dire considerando tutti i costi, costruzione,gestione ed esercizio, smaltimento) rispetto alla produzione mediante centrali eoliche, solari, termoelettriche (in particolare a carbone). IL risultato dello studio è che nessuna delle quattro opzioni deve essere trascurata: discuterò questo risultato nel prossimo post, che quindi è da non perdere!

Oggi ho deciso di partire in quarta: tanto per iniziare ho reso disponibile nella sezione “Temi di ricerca->Matematica” una versione .ps e una .pdf del mio preprint “Product of distributions in ” in aggiunta alla versione .dvi da tempo disponibile, correggendo un piccolo errore che non permetteva la trasposizione corretta delle figure realizzate con PStricks tra un formato e l’altro. Inoltre riporto alcuni link interessanti per una discussione scientifica sulla produzione di energia mediante centrali nucleari

• Associazione Nucleare Italiana: molto interessante la relazione tenuta dal presidente Prof. Renato Angelo Ricci il 20 Ottobre 2005 alla Camera dei Deputati del Parlamento Italiano, dal titolo “Prospettive dell’energia nucleare in Italia” (disponibile, anche se non so come, presso il VAST, nelle relazioni del seminario del mese di ottobre 2005).
• ITER: leggo nella presentazione “ITER is a joint international research and development project that aims to demonstrate the scientific and technical feasibility of fusion power”. Il sito web di quello che dovrà essere il primo tokamak a funzionare continuativamente per alcuni minuti, producendo energia elettrica mediante fusione nucleare.

E per finire vi dedico questo videobrano degli Scorpions:

Scorpions-(No one like you)Live.