Capitolo 1
Dal nucleare
l'energia più sicura e pulita

Capitolo 2
Vivere con le radiazioni

Capitolo 3
L'incidente di Cernobyl:
i danni maggiori  vennero dai media

Capitolo 4
Le scorie nucleari non rappresentano un rischio

Capitolo 5
Il riprocessamento del combustibile nucleare

Capitolo 6
Le origini aristocratiche dei movimenti verdi

Capitolo 8
Il WWF in Africa

Capitolo 9
Il mondo poco pacifico
di Greenpace
 

Appendice

Il rischio di cancro per basse
dosi di radiazioni
Una confutazione completa della "Linear no Threshold Theory (LNT)"
Prof. Bernard L. Cohen


Una misura scientifica del rischio nucleare
Prof. Bernard L. Cohen

Dal nucleare l'energia più sicura e pulita

La mobilitazione contro l’uso pacifico dell’energia nucleare
La generazione di energia elettrica nucleare è la più sicura e pulita al mondo
Il timore dell'emissione di radioattività nell'ambiente.
l rischi di un incidente nucleare
Il mito del sole
I collettori solari: la storia di Solar one e two
I pannelli fotovoltaici FV
I "parchi eolici"
Le nuove fonti di energia rinnovabili non sono alternative realistiche
Confronto tra nucleare e carbone

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La mobilitazione contro l’uso pacifico dell’energia nucleare

Di tutte le applicazioni dell'energia nucleare, nessuna ha generato più opposizione, isteria e nevrosi della produzione di energia elettrica. Negli anni 60 e fino all’inizio degli anni 70 le centrali nucleari suscitavano entusiasmo e sostegno anche da parte delle organizzazioni ambientaliste come l’Audubon Society (fondata per proteggere le specie in via di estinzione) e il Sierra Club (creato alla fine del secolo scorso a San Francisco per preservare le foreste). Questo atteggiamento cominciò a cambiare radicalmente all’inizio degli anni 70. Fino ad allora i gruppi ambientalisti erano formati da pochi “eccentrici” dedicati a “svegliare le coscienze” con convegni e pubblicazioni come il libro di Rachel Carson "Silent Spring" (1962), la "Population bomb" di Paul Ehrlich , "The closing circle" di Barry Commoner (il primo a lanciare l'allarme contro le radiazioni nucleari), “I limiti dello sviluppo” del 1972 di A. Forrester e Meddows pubblicato dal Club di Roma di Aurelio Peccei. Nel 1970 si tenne il primo "Earth Day", la giornata dedicata alla protezione dell'ambiente: venti milioni di persone sfilarono in tutte le città americane. Nei vari testi di storia del movimento ambientalista si dice che l’umile attivista che lo organizzò, Denis Hayes, cambiò per sempre la faccia dell'ambientalismo spostando l'enfasi dalla conservazione delle specie e delle materie prime all’inquinamento.
In realtà l’ Earth Day” fu organizzato con centinaia di milioni di dollari spesi in una vasta operazione di propaganda preparata dal WWF e da altri gruppi per lanciare il “movimento verde”.L'Earth Day fu infatti sostenuto finanziariamente dall’UN Atlantic Richfield, dalla Fondazione Ford e dalla Fondazione Rockefeller, coinvolto fu anche l’Aspen Institute for Humanistic Studies.
A convincere del tutto l'opinione pubblica fu in seguito la propaganda incentrata sui disastri ambientali come quello della Exxon Valdez in Alaska (1989, più di trenta milioni di litri di petrolio versati in mare) e quello della Union Carbide a Bhopal (India dicembre 1994), che provocò un numero enorme di morti.
Dopo un incontro chiamato "Critical Mass", promosso da Ralph Nader nel 1973, tutte le organizzazioni ambientaliste si convertirono all’antinuclearismo che ebbe i punti di massima propaganda in occasione degli incidenti di Three Mile Island (USA 1979) e Cernobyl (Ucraina 1986), e di massima spettacolarità mediatica quanto le videocamere di tutto il mondo riprendevano gli assalti di Greenpace contro le navi che trasportavano materiale nucleare.
Nonostante tutto ciò che è stato scritto e gridato l’energia elettrica prodotta nuclearmente è stata un successo senza precedenti nella storia dell’umanità. L'unico fallimento che può essere attribuibile al nucleare è il fallimento nelle pubbliche relazioni.

La generazione di energia elettrica nucleare è la più sicura, pulita e economica

L'energia più sicura e pulita
Nella maggior parte dei 50 anni di esercizio nel mondo occidentale delle centrali nucleari non ci sono stati morti, non c’è stata un significativa emissione di radiazioni nell'ambiente, nessuno è stato esposto alla radioattività al di sopra dei limiti di scurezza molto stretti che hanno sempre caratterizzato l'industria nucleare [1]. L’incidente più grave avvenuto in una centrale nucleare è stato quello di Cernobyl (Ucraina) del 1986 che abbiamo gia trattato ridimensionandone di gran lunga gli effetti. Come mostreremo in un apposito capitolo la centrale di Cernobyl era di un tipo molto vecchio, progettata per produrre Plutonio ad uso militare, priva dei minimi sistemi di sicurezza di cui sono fornite oggi le moderne centrali nucleari. Nelle moderne centrali nucleari in un simili incidente sarebbe praticamente impossibile si verificasse.
L'elettricità prodotta nuclearmente inoltre è realizzata senza emissione di biossido di carbonio nell’atmosfera, ne ossidi di zolfo, di azoto, fumi, particelle nocive o prodotti cancerogeni, che sono in genere immessi nell’atmosfera quando si genera energia elettrica mediante combustione di petrolio, gas o carbone. Inoltre la quantità di rifiuti nucleari prodotti è molto più piccola di quella che si ottiene dalla combustione di carbone, e tali rifiuti non contengono residui come ad esempio l'arsenico, piombo, cadmio e mercurio, e altre sostanze molto tossiche. Sappiamo che le centrale nucleari producono energia elettrica a costi più bassi di quelle che usano petrolio o gas. Il Kw /h elettrico è inoltre molto competitivo anche con quello delle centrali che bruciano carbone.
 
I costi del Kwh nucleare
Le centrali nucleari sono caratterizzate da costi di impianto più elevati di quelli tipici delle centrali termoelettriche convenzionali. Ad esempio, la centrale EPR da 1.600 MW in costruzione in Finlandia ha un costo complessivo di circa 3,2 miliardi di euro. Gli alti costi di impianto non costituiscono tuttavia un deterrente economico per i paesi che non hanno fonti energetiche proprie. Infatti, poiché l’88% del costo del kWh nucleare è dato dai costi di impianto e dai costi di esercizio, questa componente rappresenta un investimento nazionale. Viceversa, per il kWh di origine fossile il 72% nel caso del gas e il 45% nel caso del carbone è dato dal costo del combustibile, e quindi, per i paesi che importano le fonti fossili come l'Italia, ciò costituisce un esborso netto verso l’estero.
Delle tre componenti del costo del kWh nucleare (capitale investito, costi di esercizio e manutenzione, costo del combustibile) il maggiore è il costo del capitale (58%). In pratica, trascorso il periodo di ammortamento dell’impianto (20-25 anni), il costo del kWh si riduce del 58%. Vi è quindi un grande interesse a prolungare la vita operativa dei reattori  oltre i 30 anni inizialmente previsti. Per i vecchi impianti ciò è possibile attraverso la sostituzione di alcuni componenti, l’ammodernamento della strumentazione e una verifica dello stato di conservazione dell’impianto. Negli USA l’autorità di controllo nucleare (NRC) ha finora concesso un prolungamento di 20 anni della licenza di esercizio alla metà dei 104 reattori in funzione. Ricordiamo a questo proposito che per gli impianti moderni di III generazione come l'EPR la vita operativa è di 60 anni, praticamente è raddoppiata rispetto alle normali centrali LWR.
Diversi studi sono stati fatti per calcolare il costo complessivo del Kw-h elettrico di una centrale nucleare e confrontarlo con quello delle altre fonti di energia. I più recenti studi a cui facciamo riferimento sono i seguenti:
2005: Studio congiunto OCSE-NEA / ONU-IAEA
2005: Business Case for Early Orders of New Nuclear Reactors, OXERA
2006: Studio OCSE-NEA
2007: Studio della Commissione Europea
2007: Studio del World Energy Council
Considerando una vita utile dell'impianto di 60 anni, cosa leggittimamente attribuibile ad un reattore moderno come l'EPR (3° generazione) considerando che anche quelli precedenti (2° generazione) hanno visto prolungata la loro vita utile dai 20-30 anni di progetto ai 40-50 anni. Il confronto con il gas e il carbone è favorevole al nucleare.

Se si confrontano le varie fonti primarie tenendo conto di tutti i costi, compresi quelli ambientali, si trova che il costo totale per un impianto che produce 1000 MWe (MegaWatt elettrici) è realisticamente di 1400-1500 $/kWe per il nucleare, con un'area occupata di 15 ettari,
1770 $/kWe  per il carbone (area occupata 30 ettari), 1500 per l'olio combustibile (20 ettari), 1200  $/kWe per il gas naturale (12 ettari) mentre. Inoltre escludendo gli impianti idroelettrici, per le cosiddette nuove energie rinnovabili come il solare (fotovoltaico) e l'eolico, si hanno rispettivamente costi totali di impianto di 7.200 $ al kWe (area occupata 200 ettari) e 2.400 $ al kWe (12.500 ettari). Tenendo conto inoltre dei costi di funzionamento e della effettiva disponibilità, si ottiene che il costo del kWe è di circa 3 centesimi di euro per il nucleare, 4 per il carbone, 7 per l'olio combustibile, 6 per il gas a ciclo combinato, 55 per il fotovoltaico e 11 per l'eolico.

I costi dello smantellamento dell'impianto a fine vita e della gestione dei rifiuti nucleari
Per valutare la competitività dei costi dell'energia nucleare, i costi dello smantellamento dell'impianto "decommissioning" e lo smaltimento dei rifiuti  sono presi in considerazione, cosa che non avviene totalmente per le altre fonti di energia.
Per quanto riguarda i costi relativi alla gestione dei rifiuti radioattivi  e allo smantellamento dell’impianto al termine della vita utile, in attuazione delle direttive emanate in ambito internazionale, essi sono finanziati attraverso l’accantonamento di una quota parte del ricavato dalla vendita dell’energia elettrica prodotta. Ciò si traduce in un incremento del costo di produzione del kWh da fonte nucleare quantificabile 0,1 c$/kWh per la gestione dei rifiuti radioattivi (5%) e di altri 0,1-0,2 c$/kWh per lo smantellamento dell’impianto a fine vita (10%). Non si tratta quindi di costi particolarmente significativi. 

Le paure e le bugie sul nucleare

E' opinione diffusa, propagandata dalle organizzazioni ambientaliste, che i paesi del mondo stiano abbandonando il nucleare, che le centrali nucleari stiano per essere chiuse in tutto il mondo e che nuove centrali non saranno più costruite perché pericolose. Questo è una delle più grosse bugie che tutti i giorni sono diffusione dalla stampa. E 'molto istruttivo conoscere quante sono le centrali in funzione e in costrizione in tutto il mondo. A questo proposito riportiamo di dati del 2007 del  World Nuclear Association; International Atomic Energy Agency
Dell'energia elettrica prodotta al mondo, 1/6 proviene dagli impianti nucleari. Se tale energia fosse stata generata da combustibili fossili, avrebbe richiesto 72 milioni di tonnellate di petrolio o 143 milioni di tonnellate di carbone ogni anno. Se si usasse solo carbone, sarebbero rilasciate nell’atmosfera circa 429 milioni di tonnellate di biossido di carbonio, 3 milioni di tonnellate di anidride solforosa e 1 milione di tonnellate di ossidi di azoto ogni anno.
Perché c'è tanta opposizione alle centrali nucleari?
Le principali obiezioni sembrano essere quattro [2]:
1) Il timore dell'emissione di radioattività nell'ambiente.
2) La paura delle conseguenze di un incidente.
3) La convinzione che ci sono più modi alternativi di produrre energia elettrica.
4) Le preoccupazioni per il trattamento e lo smaltimento dei rifiuti.
Ciascuna di queste obiezioni, merita di essere analizzata attentamente. L'ultima è trattata in un apposito capitolo: La misura scientifica del rischio delle scorie nucleari.
Ci concentriamo sulle prime tre.

1 - Il timore dell'emissione di radioattività nell'ambiente.

Per quanto riguarda il rilascio di radioattività nell'ambiente le centrali nucleari sono strettamente controllate e regolamentate da varie agenzie statali di ogni paese e sono regolarmente controllate dalla Commissione di Regolamentazione Nucleare Internazionale.
Le emissioni di una centrale elettrica nucleare nell’ambiente circostante non dovrebbero superare il 5 millirem all'anno, la stragrande maggioranza delle centrali nucleari non supera comunque un importo che va da 1 a 3 mrem / anno.
Ricordiamo a questo proposito che l'esposizione alle radiazioni naturali di fondo è in media 350 mrem / anno, con una sola radiografia al torace si aggiungono 14 mrem / anno e fumando una sigaretta al giorno per un anno si ricevono radiazioni dal Polonio-210 equivalenti a 15 radiografie al torace. (Nota 1)
Le persone che vivono nelle case moderne con pareti e infissi ben sigillati ricevono molta più radioattività a causa di Radon intrappolato nelle case delle persone che vivono in prossimità di impianti nucleari in case non “perfettamente isolate”. Per quanto riguarda i rischi connessi a all’assorbimento di radiazione invitiamo a leggere il capito 3 “Vivere con le radiazioni”

2 - l rischi di un incidente nucleare

Per quanto riguarda gli incidenti nelle centrali nucleari possiamo dire che ogni tipo possibile di incidente è stato accuratamente analizzato da un punto di vista probabilistico.
L’incidente più grave possibile è quello della fusione del nocciolo del reattore , tanto pubblicizzato nel celebre film con Jane Fonda “La sindrome Cinese”. Un simile incidente può verificarsi quando viene interrotto, in qualche modo, il raffreddamento del reattore. Per questo motivo nelle moderne centrali nucleari vi sono due diversi sistemi di raffreddamento in parallelo, completamente separati, in modo che se si blocca un sistema l’altro, detto di emergenza, inizia a funzionare raffreddando il nocciolo.
Diversi incidenti sono avvenuti nei reattori sparsi in tutto il mondo. In questi incidenti la radioattività del reattore è stata sempre contenuta dalle spesse mura dell’edificio che lo contiene. Il risultato più importante di questi incidenti è stato quello di dimostrare che i sistemi di sicurezza delle centrali nucleari hanno lavorato molto meglio del previsto. Non è stata danneggiata alcuna creatura vivente dall’incidente, ne si sono avuti danni per l'ambiente. Ci sono stati ovviamente danni materiali al reattore e all’edificio. Gli incidenti sono costosi, ma solo in denaro. Negli ultimi anni sono stati fatti enormi progressi tecnologici nella progettazione, il funzionamento e la sicurezza degli impianti nucleari. Per fare un esempio, il reattore nucleare EPR (European Pressurized Reactor) da 1600 MW in costrizione a Framaville in Francia, uno dei più moderni e all’avanguardia nei sistemi di scurezza, prevede molteplici sistemi di protezione sia attivi che passivi contro vari tipi di incidente :
*quattro sistemi indipendenti di refrigerazione d'emergenza, ognuno capace da solo di refrigerare il nocciolo del reattore dopo il suo spegnimento;
*un contenimento metallico attorno al reattore, a tenuta per le eventuali fuoriuscite di materiale radioattivo in caso di incidente con rottura del circuito primario;
*un contenitore (core catcher) ed un'area di raffreddamento passivo del materiale fuso, nell'improbabile evento che il nocciolo di combustibile nucleare radioattivo fuso possa fuoriuscire dal recipiente in pressione (vedere edificio di contenimento);
*doppia parete esterna in calcestruzzo armato, con uno spessore totale di 2,6 metri, progettata per resistere all'impatto diretto di un grosso aereo di linea.

Malgrado tutti i sistemi di sicurezza è possibile immaginare un incidente nucleare, il più grave possibile. Un incidente in cui tutto assolutamente va storto: si blocca il primo sistema di raffreddamento del nocciolo, si blocca anche il secondo, e anche un terzo e un quarto (come nel caso dell’EPR), si rompe contemporaneamente il contenitore di acciaio che contiene il reattore, si fessurano contemporaneamente anche le spesse pareti in calcestruzzo dell’edificio della centrale (calcolate per reggere l’urto di un aereo di linea), le sostanze radioattive fuoriescono quindi all’esterno in forma gassosa in una nuvola di vapore (il caso peggiore) in un’area che deve essere pure densamente popolata (10 milioni di persone). Le probabilità che ciò accada sono 1 su 1000 milioni di anni di funzionamento del reattore. Il Prof. L.Bernard Cohen, che abbiamo gia citato e che è uno dei più importanti esperti in analisi dei rischi al mondo, ha detto che : "nessuno, sano di mente potrebbe preoccuparsi di eventi tatto improbabili ". Riportiamo di seguito una sua analisi del rischio di un simile incidente.

Possiamo quindi dire che l’energia nucleare è molto più sicura di quella prodotta con il carbone, il petrolio e altri idrocarburi. Tuttavia, i leader e gli attivisti di Greenpeace sono profondamente preoccupati e chiedono contribuiti in denaro contro tali rischi nucleari, raccogliendo circa 300 milioni di euro l'anno esentasse. Soldi utilizzati non per ridurre i rischi del nucleare e di altre industrie, ma per finanziare consulenti e agenzie di pubblicità, programmi televisivi e giornali, in pratica per nuove campagne di raccolta fondi.

3 - Ci sono più modi alternativi di produrre energia elettrica? 
     Il mito del sole

Di tutte le proposte alternative per produrre energia elettrica la principale è quella che fa ricorso all'energia solare. Si sente spesso dire: il sole gratuitamente ci invia di enormi quantità di energia ogni giorno. Perché non utilizzarla?
L’utilizzo dell’energia solare comporta molti problemi [3], il primo che non è uniforme, quando entra nell’atmosfera ha una intensità di 1360 watts/m², considerando poi che la Terra ruota in 24 ore e che alle nostre latitudine durante il giorno i raggi del sole arrivano con diverse inclinazioni e variano a secondo della nuvolosità, l'energia che dal Sole che arriva sulla superficie terrestre è mediamente di 200 watt/m². Poi c'è il problema che non è gratis, i pannelli fotovoltaici FV costano e il loro rendimento è basso, ed è cosi anche per gli impianti che utilizzarono specchi e collettori (solare dinamico), il costo iniziale di installazione è molto alto a cui occorre poi aggiungere gli altissimi costi di manutenzione. Inoltre, è esperienza comune, anche quando il calore del sole viene utilizzato nei piccoli sistemi per riscaldare l'acqua ad uso sanitario, dopo un paio di giorni nuvolosi occorre accendere lo scaldabagno elettrico o a gas..
I sistemi per immagazzinare il calore del sole sono costosi e inefficienti, nei paesi europei e negli USA tali sistemi sono oggi acquistati e installati non per la loro convenienza ma solo per un sistema fiscale vantaggioso
Nella vita reale vi è un rapporto costi / benefici da cui è difficile sfuggire. Come mostreremo in seguito ciò non vuol dire che l'energia solare come l'eolica sia totalmente inutile. Ci sono situazioni in cui è conveniente il loro utilizzo, si tratta però di situazioni circoscritte e mai per la produzione di grandi quantità  di elettricità come per gli impianti di potenza. Nei programmi spaziali sia russi che americani vi è un esempio corretto dell'utilizzo di energia solare. I satelliti in orbita intorno alla Terra sono dotati di enormi pannelli solari che forniscono l’energia. Per la sonda Galileo e altre sonde che sono state inviate su pianeti lontani dal Sole, Giove e oltre, sono stati utilizzati invece piccoli reattori nucleari.
Non vi è alcun modo di raccogliere più energia dei 200 watt al metro quadro che arrivano a Terra, occorre quindi una tecnologia in grado di concentrare questa energia. Alcuni di questi sistemi sono stati sviluppati dalla natura da miliardi di anni. Le piante con la fotosintesi accumulano l’energia crescendo e producendo legna da ardere, il calore del sole fa evaporare l’acqua che ricadendo nella forma di pioggia può essere raccolta in bacini idroelettrici, il calore del sole crea differenze di temperatura e di pressione nell’atmosfera generando venti che si possono sfruttare per produrre elettricità e così via.
L’energia solare può essere utilizzata direttamente per la conversione in elettricità attraverso i pannelli fotovoltaici (Fv) o utilizzata direttamente per scaldare un fluido che circola in un collettore solare. Il Prof. Franco Battaglia (Università di Modena) ha analizzato questi processi è ha mostrato che: "ciascuno ha un’efficienza intrinseca bassa che malgrado gli sforzi fatti negli ultimi venti anni non è stato possibile modificare in modo significativo: i 200 W/m² che arrivano sulla Terra diventano
0.5 W/m² con l’idroelettrico o la legna da ardere (o anche meno se è biomassa coltivata), 1 W/m² (0,5%) con l’eolico (per la produzione di elettricità), 20 W/m² (10%) coi moduli FV ( per la produzione di elettricità), e 100 W/m²   (50%) coi collettori solari (per la produzione di acqua calda)(Il Giornale, 30 Ottobre 2005)
L'installazione di pannelli fotovoltaici ha avuto, rispetto agli altri paesi, il massimo sviluppo in Germania grazie ad una legislazione favorevole per la quale chi produce energia in eccesso la rivende al fornitore elettrico che l'acquista allo stesso prezzo per Kwh. Una analoga legislazione è stata introdotta in Italia il 19 Settembre 2005, il cosiddetto "conto energia", DL 387/2003. Anche in Germania però il solare è arrivato solamente a fornire lo 0.1% della potenza prodotta. L’eolico è meno costosa (per Kwh), ma come il solare, non è in grado di coprire una quota significativa del fabbisogno di energia. Attualmente in Italia le cosiddette nuove fonti di energia rinnovabili (eolico, solare termico, fotovoltaico, biomasse , biocombustibili) coprono solo lo 0,09% del fabbisogno di energia elettrica; l’idroelettrico e il geotermico, le fonti tradizionali di energie rinnovabili, coprono rispettivamente il 15,7% e 1.9%.
Diversi sforzi furono fatti fin dagli anni '80 negli Usa e poi anche in Spagna e Germania, per non parlare del recente progetto del premio Nobel, Prof. Carlo Rubbia in Italia, per sviluppare sistemi capaci di produrre grandi quantità di energia da fonte solare. I progetti, in parte realizzati, hanno solo dimostrato che le diverse tecnologie adottate non sono assolutamente competitive con le fonti tradizionali di energia [4].

I collettori solari: la storia di Solar One e Two

Negli Usa, nel deserto della California a Barstow fu costruita, nei primi anni ’80, la centrale a specchi e torre centrale, detta Solar One [5], da 1 MW elettrico e non molto distante, a Kramer Junction, un impianto con specchi paraboloidi lineari che progressivamente raggiunse la potenza elettrica complessiva di 350 MW . Quest'ultimo impianto è ancora in funzione, mentre Solar One fu ricostruita dopo un incendio che la distrusse dopo 8 anni di funzionamento e trasformata in Solar Two con una potenza di 10 MW elettrici. La centrale Solar One ha concluso la sua vita facendo registrare un’efficienza media annuale pari all’incirca al 7.5%. La sua versione successiva “Solar Two” è arrivata a un’efficienza di circa l’8.5%. In circa 10 anni di tentativi si è avuto quindi un aumento dell’efficienza di solo 1 punto.
Uno Solare, copriva un’area di 3,4 km² su cui erano collocati 92.900 m² di specchi (esattamente 11.818 in totale), ogni specchio era gestito da un computer in modo che fosse inclinato nel modo giusto per riflettere i raggi del sole su una torre alta 100 metri che conteneva un fluido che assorbiva il calore. Solar One riuscì a generare 10 megawatt-h, ad un costo di 14.000 dollari per ogni kW di potenza installata, da 5 a 7 superiore agli impianti tradizionali.
Nei giorni di tempo buono Solar One funzionava a piena potenza solo per 8 ore al giorno in estate, e 4 ore al giorno in inverno. Questo quando tutto andava bene, cioè gli specchi erano mantenuti puliti e perfettamente allineati. Solar One ha prodotto in pratica l'1% di energia elettrica di una centrale nucleare a olio combustibile, occupando una zona cinque volte più grande, con impianti che hanno funzionato mediamente solo 6 ore su 24. L’impianto Solar One è stato  8 volte più costoso di un moderno impianto nucleare di pari potenza senza contare gli elevatissimi costi di manutenzione (11.818 motori elettrici e il mantenimento di 11.818 specchi puliti e allineati).
Gli stessi tecnici della stazione di Barstow rivelarono che l'impianto Solar One, in base al rendimento annuale, era un consumatore netto di energia elettrica, non riusciva in altre parole a produrre energia elettrica sufficiente al suo stesso funzionamento [6]. Il 31 agosto 1986 Solar One fu poi gravemente danneggiato da un'esplosione e dal conseguente incendio che bruciò i 960.000 litri di olio minerale dove i raggi del sole venivano concentrati. Ironicamente era utilizzato olio minerale in quanto l'EPA aveva vietato l'uso dei PCB, un prodotto sintetico più vantaggioso dell’olio minerale, sostenendo che il PCB era cancerogeno [7].
Non megliori di Solar One sono state le prestazioni della centrale a specchi di Almeria in Spagna che ha raggiunto, con grande difficoltà sulla continuità di funzionamento, un'efficienza di circa il 7%, poi l’esperimento è stato interrotto.
Meglio sono andate le cose per la centrale a specchi paraboloidi lineari di Junction Kramer, che hanno fatto registrare efficienze intorno al 12%.
Il progetto del premio Nobel Carlo Rubbia, un progetto a specchi paraboloidi lineari che usa come fluido termovettore una miscela di sali fusi (60% di nitrato di sodio e 40% di nitrato di potassio) che permette un accumulo di calore fino a temperature di  550 °C,  è stato avviato in Spagna nell'aprile 2008, il progetto ha ricevuto il parere favorevole anche del  governo italiano (secondo governo Prodi) e dalla Conferenza Stato-Regioni, è però rimasto solo sulla carta.
Riassumendo i risultati della sperimentazione avvenuta negli ultimi 20 anni, si potrebbe dire che in nessun caso si è raggiunta la competitività economica del costo di produzione del kWh con le altre fonti tradizionali di energia essenzialmente a causa dei bassi valori di efficienza in rapporto ai costi degli impianti. Allo stesso modo, l’estrapolazione dei costi con l’aumento delle dimensione delle centrali non porta alla competitività senza ipotizzare un consistente miglioramento dell’efficienza (cosa estremamente difficile). A titolo di esempio si può citare il progetto del DOE (Departement of Energy degli USA) per la costruzione della terza generazione della centrale a specchi del tipo Solar Two. In questo progetto si affermava che si sarebbe raggiunta la competitività economica passando da un impianto di 10 MW (quello attuale) a un impianto di  200 MW, il quale avrebbe dovuto avere una efficienza media del 20%. Come raggiungere tale efficienza non era e non è attualmente chiaro a nessuno sul piano tecnico, tanto è vero che la proposta è rimasta tale e non è stata finanziata.

I pannelli fotovoltaici FV

La conversione della luce solare in energia elettrica può avvenire direttamente per mezzo dei pannelli fotovoltaici. Come per i collettori solari la superficie richiesta è enorme. Per un impianto di 1.000 megawatt sono necessari 129,5 km². Se si confronta questo dato con la superficie di 30 a 70 ettari necessari per un impianto nucleare o a olio combustibile [8] ci si rende conto che per fornire con i pannelli FV  i 3500 Mw di energia elettrica necessari ad una grande città di 4 milioni di persone come Roma,  l'impianto solare avrebbe bisogno di 350  Km², una superficie più grande della città stessa.
Anche se il costo delle celle fotovoltaiche è sceso dai 10 dollari per watt dei primi anni '80 ai 3 dollari per watt, il costo resta elevato. Il costo unitario di un impianto fotovoltaioco per una casa offerto dalla Photocomm, Inc è di 7377 dollari, e prevede la fornitura di una potenza di 4 Kw .
Dati i vantaggi fiscali può essere conveniente istallare, in casi specifici, gli impianti fotovoltaici . Quello che è escluso è che possano essere utilizzati per la produzione di grandi quantità di energia elettrica.
Il componente base di un sistema fotovoltaico è la cella solare che permette la trasformazione della radiazione elettromagnetica in energia chimica e la successiva conversione di questa in energia elettrica. Più celle collegate elettricamente tra loro e assemblate fra uno strato superiore di vetro ed uno strato inferiore di materiale plastico costituiscono un modulo. Più moduli collegati insieme formano un pannello. La principale materia prima delle celle fotovoltaiche è il silicio cristallino (monocristallino – più efficiente e costoso – o multicristallino – più economico ma meno efficiente). Le celle sono nella gran parte dei casi realizzate tagliando il silicio in sottili fette di poco più di 2 decimi di millimetro (“wafer”). In alternativa possono essere realizzate colando silicio fuso in strati piani di silicio (“ribbon”): questa tecnica non richiede il taglio del lingotto di silicio (una delle operazioni più complesse dell’intera tecnologia fotovoltaica) e riduce al minimo lo spreco di materiale. Una terza soluzione, la meno diffusa, impiega il silicio amorfo o altri composti che possono essere utilizzati in film sottili (“thin film”) di pochi millesimi di millimetro, a basso costo ed efficienza. In funzione dei materiali impiegati e della tecnologia di realizzazione delle celle, i moduli commercialmente disponibili presentano valori di efficienza bassi (intorno al 15%). La scarsa efficienza dei moduli è attualmente uno dei limiti principali che rendono scarsamente competitiva la fonte solare rispetto le fonti fossili.
I sistemi fotovoltaici si distinguono in: sistemi senza accumulo di energia (più dell’80% delle installazioni nel 2005) e sistemi con accumulo, ovvero provvisti di batterie per conservare l'energia elettrica da utilizzare durante la notte e quando il sole è coperto. Sono più costosi e sono impiegati nelle utenze isolate dove gli utilizzatori non sono collegati alla rete.
C’e da dire che ci sono molti impianti di energia solare sparsi nelle case, ville e fattorie e vari edifici pubblici e privati negli Stati Uniti e in Europa. Per la maggior parte, questi impianti sono mantenuti spenti dai loro proprietari in quanto i costi di manutenzione sono molto ingenti.
V’è speranza che l’efficienza dei moduli fotovoltaici (FV) migliori significativamente?
Purtroppo, come dice il gia citato Prof. Franco Battaglia, per ragioni proprie della tecnica FV, la risposta è negativa (Il Giornale 30 ottobre 2005).

Questo non vuol dire che l’energia solare sia totalmente da scartare. I problemi che abbiamo visto con l’energia solare sono due. Uno è che il costo è molto più alto di ogni altra fonte convenzionale, l’altro è che è intermittente, non può essere generata quando il sole non c’e’.
Ci sono però delle situazioni dove questi problemi non sono impostanti. Per esempio pompare acqua per l’irrigazione nelle zone rurali non servite dalla rete elettrica nazionale, ovviamente ha poca importanza se la pompa non funziona se piove. Nelle zone sottosviluppate dell’Africa o nei deserti dove non c’è la rete elettrica, è un modo per risparmiare il combustibile per i generatori di elettricità che potrebbero così essere utilizzati solo di notte. Un altro esempio pratico è l’uso dell’energia solare per coprire i picchi di consumo elettrico nelle grandi città durante i caldi pomeriggi d'estate dove i sistemi di refrigerazione negli uffici e nelle case vanno al massimo.

I "parchi eolici"

Proprio come l'energia solare, l'energia generata dalle turbine a vento, o energia eolica è importante solo per alcune applicazioni, solo per determinati scopi. Per secoli i mulini sono stati utilizzati per pompare acqua o macinare il grano o nelle regioni con venti molto forti e persistenti, come la costa olandese e il Midwest degli Stati Uniti. Quando però si cerca di generare grandi quantità di energia elettrica con questa tecnologia sorgono i problemi. L'energia elettrica prodotta dalle turbine a vento è modesta anche in presenza di venti che soffiano in un modo continuo a 24 Km/h (9). Nella Pampa Argentina le turbine a vento sono sempre state utilizzate, in genere accoppiate con accumulatori montati sui tetti delle case. I venti della Pampa sono l'ideale per questo utilizzo. La corrente elettrica prodotta veniva immagazzinata in batterie per auto.
Quando si è cercato di  accumulare una quantità maggiore di elettricità  utilizzando questa modalità, i costi sono subito saliti alle stelle.
Nel corso degli ultimi decenni, vi sono stati notevoli sforzi  per sviluppare la tecnologia eolica per produrre elettricità fino a raggiungere i megawatt di potenza. La maggior parte di questi sforzi, purtroppo, benché infruttuosi, non sono stati abbandonati.
1° La Southern California Edison, letteralmente, gettò via 30.000.000 di dollari dei contribuenti per costruire un generatore eolico di 2 MW, con pale di 30 metri di lunghezza. Questo generatore non ha funzionato quasi mai e nel 1983 è stato venduto come rottame per 51.000 dollari [9]
2° Nella Contea di Alameda, in California, ad Altamont Pass, sono stati costruiti 7000 generatori eolici (che sono ora un punto di attrazione turistica e una fonte di orgoglio per gli ambientalisti). Le poche volte che i mulini sono azionati fanno un rumore grande e fastidiosissimo, anche con frequenze subsoniche dannose per la salute. Per far fronte alle cause legali dei proprietari terrieri vicini agli impianti eolici gli operatori del progetto hanno dovuto creare un fondo per acquistare i terreni confinanti. Attualmente molti di questi 7000 mulini a vento non funzionano da anni a causa dei grandissimi costi di manutenzione.
Diverse fattorie hanno sperimentato generatori eolici negli USA, in Nord Carolina e nel Vermont , anche qui gli impianti sono stati chiusi a seguito di denunce da parte di vicini per il rumore eccessivo. Malgrado queste esperienze negative, l’industria privata ha avuto un certo successo nei paesi in via di sviluppo con piccoli generatori (da 17 a 60 Kw), affidabili ed economicamente efficaci.
Nel maggio 2004 Greenpeace propose al Governo argentino di  utilizzare 480 milioni di dollari che erano destinati alla costruzione della parte rimanente della centrale nucleare di Atucha II (centrale bloccata dal 95 e che il governo aveva deciso di ultimare) per promuovere un piano a breve termine per la generazione eolica di elettricità. Tale piano avrebbe dovuto avere come obiettivo la realizzazione di impianti eolici per 300 MW entro il 2007 e 3000 MW  per il  2013.
Come è riportato in seguito, anche in una regione come la Patagonia, in cui i venti sono favorevoli alla generazione di energia elettrica con turbine a vento, secondo uno studio  di  Eduardo Ferreyra,  riportato nel libro  Ecologia: Mitos e Foudes FARC , l'energia eolica non è competitiva con l’energia prodotta nuclearmente.

Le nuove fonti di energia rinnovabili non sono alternative realistiche

E’ chiaro che malgrado la propaganda degli ambientalisti attualmente le cosiddette nuove fonti di energia rinnovabile, solare, eolica, biomassa, forniscono meno dell' 1% dell'energia consumata a livello mondiale, e queste cifre non potranno variare notevolmente in futuro. Le nuove energie rinnovabili non sono quindi una alternativa realistica alle fonti tradizionali di energia.
Ricordiamo che a livello mondiale, fonte IEA con l'energia idroelettrica produce il 2,2% del totale dell’energia mondiale, il 6, 5 % dell’energia è prodotta dalle centrali nucleari, il 10,6% è prodotta ancora con la legna da ardere, il 25% è prodotta bruciando carbone, il 35% petrolio e 21 % gas naturale.
Secondo le previsioni dell’International Energy Agency (IEA World Energy Outlook 2007), il fabbisogno mondiale di energia primaria aumenterà del 55% entro il 2030, con un tasso medio dell’1,8% l’anno. A quella data i combustibili fossili continueranno a rappresentare di gran lunga la principale fonte di energia primaria e si ricorrerà ad essi per soddisfare l’84% dell’aumento totale della domanda. In particolare, il petrolio continuerà ad essere il combustibile più utilizzato, ma con una significativa flessione in termini di quota globale (dal 35 al 32%), mentre sarà il carbone a far registrare il maggiore incremento della domanda portando la propria quota sulla domanda totale di energia dal 25% al 30%.
In relazione agli impieghi, il carbone ha mantenuto ben salda la sua leadership nella produzione di energia elettrica. Il 39% della domanda elettrica mondiale del 2007 è stata assicurata con il carbone, seguito da nucleare e gas con quote, rispettivamente, del 20 % e 17%. Tale primato è stato confermato anche nell’Unione Europea, sia pure con valori più contenuti. Nella UE, infatti, il carbone ha coperto il 33 % della produzione elettrica, contro il 32% del nucleare e il 17% del gas. In futuro la vera competizione tra le fonti di energia per soddisfare la domanda di energia elettrica in particolare sarà quindi tra carbone e nucleare [10].

Confronto tra nucleare e carbone

Quando si confrontano le acque reflue di una centrale a carbone da1000 megawatt elettrici (MWe) con quelle di una centrale nucleare della stessa potenza ci si accorge della differenza
Una centrale a carbone produce biossido di carbonio (CO2) con una velocità di 250 kg al secondo, o 7 milioni di tonnellate l'anno. La centrale nucleare non produce nulla. Una centrale a carbone produce ossidi di zolfo (SOx) al tasso di 1 tonnellata al minuto, o 120.000 ton / anno. La centrale nucleare, nulla. Il carbone produce ossidi di azoto (NOx), per 20000 ton / anno. La centrale nucleare, ancora una volta, nulla. Il carbone vegetale produce fumo di cui le particelle più grandi vengono filtrate ma quelle più piccole e più pericolose sono disperse nell'atmosfera. L'energia nucleare non produce fumo. Il carbone produce più di 40 diversi composti organici che sono immessi nell’atmosfera senza alcun controllo. La centrale nucleare, ancora una volta, nulla. Infine, dato che il carbone contiene uranio, torio e radio, rilascia una radioattività nell’ambiente che non è assolutamente monitorata
Andiamo ora alla rifiuti solidi: un impianto a carbone ne produce 500 kg / minuto, o 750.000 ton / anno. Le ceneri di carbone, oltre ad essere radioattive, contengono sostanze tossiche come l'arsenico, piombo, cadmio e mercurio e vengono rilasciate senza alcun controllo.
Il combustibile nucleare esaurito è collocato in depositi dove è sottoposto a controlli severissimi. La quantità di carbone richiesta da una centrale riempie 38000 vagoni ferroviari all’anno, 3 milioni di tonnellate. La centrale nucleare è rifornita con 6 autocarri, 50 tonnellate/anno. Che include anche il peso dei contenitori di sicurezza usati per prevenire il rilascio di radioattività nell’ambiente. L’assenza di effetti ambientali delle centrali nucleari di potenza è totale.  Non ci sono reazioni chimiche, si opera con cura e i rifiuti sono rigidamente controllati. Il calore generato dalle centrali nucleari (noto come "scarico termico ") può essere utilizzato immediatamente per scopi utili, come ad esempio per le abitazioni o serre. In Svezia questo calore è stato a lungo utilizzato per riscaldare case e edifici. La Svizzera ha progettato un nuovo tipo di reattore passivo, chiamato Geyser per il riscaldamento delle case, i palazzi e gli uffici. In Canada è stato proposto che il reattore  Slowpoke da 10 MWe sia utilizzato per produrre calore per il campus della University of Saskatchewan. Le acque calde che provengono dalla centrale nucleare immesse nei fiumi e nei aghi, aumentando lievemente la temperatura  favorisce lo sviluppo dei pesci e altre forme di vita acquatiche.
L’analisi comparativa dei rischi ha mostrato negli USA che gli effetti che si ottengono bruciando il carbone provoca un inquinamento che potrebbe causare 30.000 decessi ogni anno, per uguagliare questo rischio si dovrebbero verificare negli USA  30.000/400=71 incidenti nucleari con fusione del nocciolo ogni anno. Sappiamo che un simile incidente non è ancora mai avvenuto negli USA ne nell'Europa occidentale. Un discorso a parte faremo per l'incidente di Cernobyl cui è dedicato un apposito capitolo.
Perché allora è così precaria la situazione del nucleare in alcuni paesi come gli Stati Uniti, la Svezia la Germania, per non parlare dell’Italia?
Il pubblico è informato costantemente che negli ultimi dieci anni non sono state ordinate nuove centrali. Curiosamente, non è stato informato del fatto che nuovi impianti non sono stati ordinati anche a carbone, a petrolio, né sono state costruite nuove dighe. Si è costruito solo qualche impianto a gas naturale.
Grande enfasi viene data sui media a qualche problema tecnico che di tanto in tanto capita in qualche centrale nucleare sparsa per il mondo, ma niente viene detto al riguardo delle centinaia di altri impianti che continuano ad operare in modo efficace e sicuro.
Attualmente il problema per costruire reattori nucleari e smaltire i rifiuti radioattivi non è assolutamente tecnico ma burocratico, le vere difficoltà stanno nell’enorme procedura (battaglia) burocratica e amministrativa che deve essere compiuta per costruire le centrali e mantenerle in esercizio.

Note

1. Il Polonio 210 si trova in natura nelle rocce contenenti pechblenda detta anche uraninite, è presente quindi nei fertilizzanti del tabacco estratti da rocce contenenti pechblenda.
"Non deve sorprendere la presenza di Polonio-210 nel tabacco, quando i fertilizzanti fosfatici vengono impiegati per la sua coltivazione", spiega Vincenzo Zagà, pneumologo e vicepresidente della Società di Tabaccologia, che lavora con Gattavecchia, della facoltà di Scienze Chimiche, Radiochimiche e Metallurgiche dell'Università di Bologna, sulle ricerche della radioattività del tabacco. "La presenza di Polonio-210 nel tabacco delle sigarette è noto ai produttori fin dagli anni '60 ma e' stato tenuto nascosto, nonostante le ricerche lo avessero evidenziato".
Infatti, fra gli oltre 35 milioni di documenti della Philip Morris desecretati e resi pubblici per condanna penale sul sito www.pmdocs.com , vi sono almeno 50 documenti-memorandum confidenziali sulla radioattività alfa da Po-210 del fumo di tabacco. Uno di questi datato 1980, rivela che si era gia a conoscenza che le sigarette contenessero Piombo e Polonio radioattivo.
Come il Polonio 210 ad arrivare nel tabacco e poi nei polmoni?
"Il tabacco trae gran parte del Polonio radioattivo grazie alla enorme capacità di assorbimento delle sue foglie, che lo trattengono. Quando poi viene seccato, trinciato e fumato, alla temperatura di 900 °C il Polonio passa allo stato gassoso e come tale viene in gran parte inalato, un'altra quota viene veicolata nelle vie respiratorie attraverso la componente corpuscolare del fumo, che nel frattempo è diventata radioattiva".
"Da alcuni anni, assieme al prof. Gattavecchia della facoltà di Scienze Chimiche, Radiochimiche e Metallurgiche dell'Università di Bologna, e in collaborazione con l' ENEA, si effettuano studi sulla radioattività Alfa da Polonio 210 nel tabacco".
"Abbiamo riscontrato che il tempo medio di permanenza nei polmoni del Po-210 e' di 53 giorni. L'azione radioattiva continua per 138,38 giorni se i sistemi di difesa broncopolmonari non riescono a rimuovere le particelle radioattive in maniera efficiente. Perciò, venendo meno i sistemi di depurazione broncopolmonare a causa della bronchite cronica e l'enfisema, si instaura nei fumatori, un bombardamento radioattivo che porterà alla formazione di tumori soprattutto polmonari. Secondo Everett Coop, gia' direttore del Surgeon General, la radioattività Alfa da Po-210 presente nel tabacco e' responsabile del 90% dei tumori fumo-correlati".
"Ma il dato più impressionante e' quando consideriamo il rischio biologico da radioattività Alfa in un fumatore paragonato alla emissione di radionuclidi che si avrebbe in una comune radiografia del torace. Fumando 20 sigarette al giorno per 1 anno si riceve una dose di radiazioni equivalenti a circa 300 radiografie al torace".

Riferimenti

[1]. Beckman, Petr, 1979, The Health Hazards of NOT Going Nuclear, Golem Press, Box 1342, Boulder, CO80306.
• Cohen, Bernard L., 1983, Before It's Too Late: A Scientist's Case FOR Nuclear Power, Plenum
Publishing, 233 Spring St. New York 10013.
• Grant, R. W. 1988, Trashing Nuclear Power, Quandary House, Box 733, Manhattan Beach, CA 90266.
• McCracken, Samuel, 1982, The War Against the Atom, Basic Books, Inc. New York.

[2]. Wargo, J. R.,1988, "Here They Come Again: A Wretched Win-Loss Record Fails to Daunt the Opposition." Nuclear Industry, Marzo/Abril 1988, pp. 62-66.
• The Comparative Risks of Different Methods of Generating Electricity, Political Declaration of
American Nuclear Society, ANS Document PPS-3, Octubre de 19879.
• Energy and the Environment, 1989, Study of Mechanichal Engieneers, Julio de 1989.

[3]. McGaw, Jim, 1989, "Energy and the Environment: A Precarious Balance; What Are the Alternatives?,"AECL Ascent, Vol. 8, No. 1, Spring 1989, p. 27.

[4]. Moore, Taylor, 1989, "Thin Films: Expanding the Solar Marketplace," EPRI Journal, Marzo 1989, pp. 4-29
• Beckmann, Petr, 1980, "Solar Electricity and Economics," Access to Energy, Vol. 7, No. 7, Marzo de 1980.
• Grant, R. W., 1988, "The Solar Alternative?," in Trashing Nuclear Power, p. 88, Quandry House, Box 773, Manhattan Beach, CA 90266.
• Inhaber, Herbert, 1979, "Risk With Energy From Conventional and Non-Conventional Sources,"
Science, Vol. 203, 23 Febrero 1979, pp. 718-723.
• "Medical Perspectives of Nuclear Power, " 1989, Journal of the American Medical Association, Vol. 262, Nov. 17, 1989, pp. 718-723.

[5]. Grant, R.W., op. cit., p. 91.

• Beckmann, Petr, "Solar Electricity: SOLAR ONE," Access to Energy, Vol. 9, No. 10, Junio 1982.

[6]. Dr. Fox, Michael, 1989, “The Truth About Solar Energy: It Costs Too Much”, 21st Century Science &Technology, July-August 1989, pp.20-23.

[7]. "Fire in Southern California Edison's SOLAR ONE," Access to Energy, Vol. 17, No. 7, Marzo 1990.

[8]. Grant, R. W., 1988, "The Solar Alternative?," in Trashing Nuclear Power, p. 90, Quandry House, Box 773, Manhattan Beach, CA 90266.

[9]. MacIntyre, Linden, 1981, "Wind Power, Applications in the Gulf of St. Lawrence," AECL Ascent, Vol. 3, No. 1, 1981, pp. 8-13.

[10]. Ackerman, Bruce A. y W.T. Hassler, 1981, Clean Coal, Dirty Air, Yale University Press, 92-A Yale Station, New Haven, CT 06520.
• Beckmann, Petr, 1979, The Non-Problem of Nuclear Wastes, Golem Press, Box 1342, Boulder, CO 80306.
• Wilson, R., S.D. Colome, J.D. Spengler, y D.G. Wilson, 1980, Health Effects of Fossil Fuel Burning, Ballinger Publishing, Cambridge, MA.
• Cohen, Bernard L., 1990, "Hazards of High Level Radioactive Waste-the Great Myth," end The Nuclear Option: The Alternative for the 1990's", Plenum Publishing, New York.

Nota sull'autore:
Dott. Giuseppe Filipponi, fisico nucleare, docente, direttore della rivista Fusione Scienza e Tecnologia