14 VANTAGGI E SVANTAGGI DELL'ENERGIA NUCLEARE - AMBIENTE - 2025

I vantaggi e gli svantaggi dell'energia nucleare sono un dibattito abbastanza comune nella società odierna, che è chiaramente divisa in due campi. Alcuni sostengono che sia un'energia affidabile ed economica, mentre altri avvertono dei disastri che possono causarne un uso improprio.

L'energia nucleare o atomica si ottiene attraverso il processo di fissione nucleare, che consiste nel bombardare un atomo di uranio con neutroni in modo che si divida in due, rilasciando grandi quantità di calore che viene poi utilizzato per generare elettricità.

La prima centrale nucleare è stata aperta nel 1956 nel Regno Unito. Secondo Castells (2012), nel 2000 c'erano 487 reattori nucleari che producevano un quarto dell'elettricità nel mondo. Attualmente sei paesi (USA, Francia, Giappone, Germania, Russia e Corea del Sud) concentrano quasi il 75% della produzione di elettricità nucleare (Fernández e González, 2015).

Molte persone pensano che l'energia atomica sia molto pericolosa grazie a famosi incidenti come Chernobyl o Fukushima. Tuttavia, c'è chi considera questo tipo di energia "pulita" perché ha pochissime emissioni di gas serra.

Vantaggio

Alta densità di energia

L'uranio è l'elemento comunemente utilizzato negli impianti nucleari per produrre elettricità. Questo ha la proprietà di immagazzinare enormi quantità di energia.

Un grammo di uranio equivale a 18 litri di benzina e un chilo produce approssimativamente la stessa energia di 100 tonnellate di carbone (Castells, 2012).

Più economico dei combustibili fossili

In linea di principio, il costo dell'uranio sembra essere molto più costoso di quello del petrolio o della benzina, ma se si tiene conto che solo piccole quantità di questo elemento sono necessarie per generare quantità significative di energia, alla fine il costo diventa addirittura inferiore a quello dei combustibili fossili.

Disponibilità

Consumo mondiale di energia in base alle informazioni della Statistical Review of World Energy (2016). Delphi234.

Una centrale nucleare ha la capacità di funzionare sempre, 24 ore al giorno, 365 giorni all'anno, per fornire elettricità a una città; Questo grazie al fatto che il periodo di rifornimento è annuale o 6 mesi a seconda dell'impianto.

Altri tipi di energia dipendono da una fornitura costante di combustibile (come le centrali elettriche a carbone), oppure sono intermittenti e limitate dal clima (come le fonti rinnovabili).

Emette meno gas serra rispetto ai combustibili fossili

Consumo mondiale di energia nucleare. NuclearVacuum

L'energia atomica può aiutare i governi a rispettare i loro impegni di riduzione delle emissioni di gas serra. Il processo di funzionamento della centrale nucleare non emette gas serra poiché non richiede combustibili fossili.

Tuttavia, le emissioni che si verificano si verificano durante tutto il ciclo di vita dell'impianto; costruzione, esercizio, estrazione e macinazione dell'uranio e smantellamento della centrale nucleare. (Sovacool, 2008).

Tra gli studi più importanti che sono stati fatti per stimare la quantità di CO2 rilasciata dall'attività nucleare, il valore medio è di 66 g CO2e / kWh. Che è un valore di emissioni più elevato rispetto ad altre risorse rinnovabili ma è comunque inferiore alle emissioni generate dai combustibili fossili (Sovacool, 2008).

Poco spazio richiesto

Una centrale nucleare richiede poco spazio rispetto ad altri tipi di attività energetiche; richiede solo un'area relativamente piccola per l'installazione del rettore e delle torri di raffreddamento.

Al contrario, le attività di energia eolica e solare richiederebbero grandi aree per produrre la stessa energia di una centrale nucleare per tutta la sua vita utile.

Genera poco spreco

I rifiuti generati da una centrale nucleare sono estremamente pericolosi e dannosi per l'ambiente. Tuttavia, la quantità di questi è relativamente piccola se confrontata con altre attività e vengono utilizzate misure di sicurezza adeguate, possono rimanere isolate dall'ambiente senza rappresentare alcun rischio.

Tecnologia ancora in fase di sviluppo

Ci sono molti problemi ancora da risolvere quando si tratta di energia atomica. Tuttavia, oltre alla fissione, esiste un altro processo chiamato fusione nucleare, che consiste nell'unire due semplici atomi per formare un atomo pesante.

Lo sviluppo della fusione nucleare, mira a utilizzare due atomi di idrogeno per produrre uno di elio e generare energia, questa è la stessa reazione che si verifica al sole.

Affinché avvenga la fusione nucleare, sono necessarie temperature molto elevate e un potente sistema di raffreddamento, che pone serie difficoltà tecniche ed è quindi ancora in fase di sviluppo.

Se implementato, implicherebbe una fonte più pulita poiché non produrrebbe rifiuti radioattivi e genererebbe anche molta più energia di quella attualmente prodotta dalla fissione dell'uranio.

svantaggi

Centrale nucleare di Grafenrheinfeld in Germania

L'uranio è una risorsa non rinnovabile

I dati storici di molti paesi mostrano che, in media, non più del 50-70% di uranio potrebbe essere estratto in una miniera, poiché concentrazioni di uranio inferiori allo 0,01% non sono più praticabili, poiché richiede la lavorazione di una quantità maggiore di rocce e l'energia utilizzata è maggiore di quella che la pianta potrebbe generare. Inoltre, l'estrazione dell'uranio ha un'emivita di estrazione del deposito di 10 ± 2 anni (Dittmar, 2013).

Dittmar ha proposto un modello nel 2013 per tutte le miniere di uranio esistenti e pianificate fino al 2030, in cui si ottiene un picco globale dell'estrazione di uranio di 58 ± 4 kton intorno all'anno 2015 per poi essere ridotto a un massimo di 54 ± 5 ​​kton entro il 2025 e fino a un massimo di 41 ± 5 kton intorno al 2030.

Questa quantità non sarà più sufficiente per alimentare le centrali nucleari esistenti e pianificate per i prossimi 10-20 anni (Figura 1).

Figura 1. Picco della produzione di uranio nel mondo e confronto con altri combustibili (Fernández e González, 2015)

Non può sostituire i combustibili fossili

L'energia nucleare da sola non rappresenta un'alternativa ai combustibili a base di petrolio, gas e carbone, poiché saranno necessarie 10.000 centrali nucleari per sostituire i 10 terawatt che si generano nel mondo dai combustibili fossili. In termini di cifre, ci sono solo 486 nel mondo.

La costruzione di una centrale nucleare richiede molto tempo e denaro, in genere occorrono più di 5-10 anni dall'inizio della costruzione alla messa in servizio e i ritardi sono molto comuni in tutti i nuovi impianti (Zimmerman , 1982).

Inoltre, il periodo di funzionamento è relativamente breve, circa 30 o 40 anni, e per lo smantellamento dell'impianto è richiesto un investimento aggiuntivo.

Dipende dai combustibili fossili

I processi legati all'energia nucleare dipendono dai combustibili fossili. Il ciclo del combustibile nucleare non riguarda solo il processo di generazione di energia della centrale, ma consiste anche in una serie di attività che vanno dall'esplorazione e sfruttamento delle miniere di uranio allo smantellamento e allo smantellamento della centrale nucleare.

L'estrazione dell'uranio è dannosa per l'ambiente

L'estrazione dell'uranio è un'attività molto dannosa per l'ambiente, poiché per ottenere 1 kg di uranio è necessario rimuovere più di 190.000 kg di terra (Fernández e González, 2015).

Negli Stati Uniti, le risorse di uranio nei depositi convenzionali, dove l'uranio è il prodotto principale, sono stimate a 1.600.000 tonnellate di substrato, da cui è possibile recuperare 250.000 tonnellate di uranio (Theobald, et al. 1972)

L'uranio viene estratto in superficie o sottoterra, frantumato e quindi lisciviato in acido solforico (Fthenakis e Kim, 2007). I rifiuti che si generano contaminano il suolo e l'acqua del luogo con elementi radioattivi e contribuiscono al deterioramento dell'ambiente.

L'uranio comporta rischi per la salute significativi nei lavoratori che si dedicano alla sua estrazione. Samet et al.hanno concluso nel 1984 che l'estrazione dell'uranio è un fattore di rischio maggiore per lo sviluppo di cancro ai polmoni rispetto al fumo di sigaretta.

Residui molto persistenti

Quando un impianto termina la sua attività, è necessario avviare il processo di smantellamento per garantire che gli usi futuri del terreno non comportino rischi radiologici per la popolazione o per l'ambiente.

Il processo di smantellamento si compone di tre livelli ed è necessario un periodo di circa 110 anni affinché il terreno sia libero da contaminazioni. (Dorado, 2008).

Attualmente ci sono circa 140.000 tonnellate di scorie radioattive senza alcun tipo di sorveglianza che sono state scaricate tra il 1949 e il 1982 nella Fossa Atlantica, da Regno Unito, Belgio, Olanda, Francia, Svizzera, Svezia, Germania e Italia (Reinero, 2013, Fernández e González, 2015). Considerando che la vita utile dell'uranio è di migliaia di anni, ciò rappresenta un rischio per le generazioni future.

Disastri nucleari

Le centrali nucleari sono costruite con rigorosi standard di sicurezza e le loro pareti sono fatte di cemento dello spessore di diversi metri per isolare il materiale radioattivo dall'esterno.

Tuttavia, non è possibile affermare che siano sicuri al 100%. Negli anni si sono verificati diversi incidenti che fino ad oggi implicano che l'energia atomica rappresenti un rischio per la salute e la sicurezza della popolazione.

L'11 marzo 2011, un terremoto ha colpito 9 gradi della scala Richter sulla costa orientale del Giappone, provocando un devastante tsunami. Ciò ha causato ingenti danni alla centrale nucleare di Fukushima-Daiichi, i cui reattori sono stati gravemente colpiti.

Le successive esplosioni all'interno dei reattori hanno rilasciato nell'atmosfera prodotti di fissione (radionuclidi). I radionuclidi si sono rapidamente attaccati agli aerosol atmosferici (Gaffney et al., 2004) e successivamente hanno percorso grandi distanze in tutto il mondo insieme alle masse d'aria a causa della grande circolazione dell'atmosfera. (Lozano, et al.2011).

Oltre a questo, una grande quantità di materiale radioattivo è stata versata nell'oceano e, fino ad oggi, l'impianto di Fukushima continua a rilasciare acqua contaminata (300 t / d) (Fernández e González, 2015).

L'incidente di Chernobyl è avvenuto il 26 aprile 1986, durante una valutazione del sistema di controllo elettrico dell'impianto. La catastrofe ha esposto 30.000 persone che vivevano vicino al reattore a circa 45 rem di radiazioni ciascuna, più o meno lo stesso livello di radiazioni sperimentato dai sopravvissuti alla bomba di Hiroshima (Zehner, 2012).

Durante il periodo iniziale post-incidente, gli isotopi biologicamente più significativi rilasciati erano iodini radioattivi, principalmente iodio 131 e altri ioduri a vita breve (132, 133).

L'assorbimento di iodio radioattivo per ingestione di cibo e acqua contaminati e per inalazione ha provocato una grave esposizione interna alla ghiandola tiroidea delle persone.

Durante i 4 anni successivi all'incidente, gli esami medici hanno rilevato sostanziali cambiamenti nello stato funzionale della tiroide nei bambini esposti, in particolare quelli sotto i 7 anni di età (Nikiforov e Gnepp, 1994).

Usi di guerra

Secondo Fernández e González (2015), è molto difficile separare il civile dall'industria nucleare militare poiché i rifiuti delle centrali nucleari, come il plutonio e l'uranio impoverito, sono materie prime nella produzione di armi nucleari. Il plutonio è la base per le bombe atomiche, mentre l'uranio è usato nei proiettili.

La crescita del nucleare ha aumentato la capacità delle nazioni di ottenere l'uranio per le armi nucleari. È noto che uno dei fattori che portano diversi paesi senza programmi di energia nucleare a manifestare interesse per questa energia è la base per cui tali programmi potrebbero aiutarli a sviluppare armi nucleari. (Jacobson e Delucchi, 2011).

Un aumento globale su larga scala degli impianti nucleari può mettere il mondo a rischio di una potenziale guerra nucleare o di un attacco terroristico. Ad oggi, lo sviluppo o il tentativo di sviluppo di armi nucleari in paesi come India, Iraq e Corea del Nord è stato condotto in segreto presso impianti nucleari (Jacobson e Delucchi, 2011).

Riferimenti

1. Castells XE (2012) Riciclaggio dei rifiuti industriali: rifiuti solidi urbani e fanghi di depurazione. Edizioni Díaz de Santos p. 1320.
2. Dittmar, M. (2013). La fine dell'uranio a buon mercato. Science of the Total Environment, 461, 792-798.
3. Fernández Durán, R. e González Reyes, L. (2015). Nella spirale dell'energia. Volume II: Crollo del capitalismo globale e civilizzatore.
4. Fthenakis, VM e Kim, HC (2007). Emissioni di gas serra dall'energia solare elettrica e nucleare: uno studio sul ciclo di vita. Politica energetica, 35 (4), 2549-2557.
5. Jacobson, MZ e Delucchi, MA (2011). Fornire tutta l'energia globale con vento, acqua e energia solare, Parte I: tecnologie, risorse energetiche, quantità e aree di infrastrutture e materiali. Politica energetica, 39 (3), 1154-1169.
6. Lozano, RL, Hernández-Ceballos, MA, Adame, JA, Casas-Ruíz, M., Sorribas, M., San Miguel, EG e Bolívar, JP (2011). Impatto radioattivo dell'incidente di Fukushima nella penisola iberica: evoluzione e percorso precedente del pennacchio. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
7. Nikiforov, Y. e Gnepp, DR (1994). Cancro alla tiroide pediatrico dopo il disastro di Chernobyl. Studio patomorfologico di 84 casi (1991-1992) dalla Repubblica di Bielorussia. Cancro, 74 (2), 748-766.
8. Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Smantellamento e chiusura di centrali nucleari. Consiglio per la sicurezza nucleare. SDB-01.05. P 37
9. Samet, JM, Kutvirt, DM, Waxweiler, RJ e Key, CR (1984). Estrazione di uranio e cancro ai polmoni negli uomini Navajo. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
10. Sovacool, BK (2008). Valorizzare le emissioni di gas serra dall'energia nucleare: un'indagine critica. Politica energetica, 36 (8), 2950-2963.
11. Theobald, PK, Schweinfurth, SP e Duncan, DC (1972). Risorse energetiche degli Stati Uniti (n. CIRC-650). Servizio geologico, Washington, DC (USA).
12. Zehner, O. (2012). Futuro incerto dell'energia nucleare. The Futurist, 46, 17-21.
13. Zimmerman, MB (1982). Effetti di apprendimento e commercializzazione di nuove tecnologie energetiche: il caso dell'energia nucleare, The Bell Journal of Economics, 297-310.