Cinque motivi per lasciarsi entusiasmare dall'energia nucleare

Principali insegnamenti

Nella sala di controllo, un marinaio è seduto alla console del sonar con le cuffie. Ascolta attentamente ogni traccia di segnale acustico. Ha un compito fondamentale: distinguere tra rumori di fondo, richiami delle balene e il suono di eventuali altri sottomarini. È uno dei 135 marinai a bordo, ognuno con un ruolo unico, ma tutti ugualmente importanti.

Questo è l'USS Oregon, un sottomarino della marina militare che può rimanere in mare per sei-sette mesi. Produce la propria acqua potabile attraverso la distillazione e deve tornare a terra solo per rifornirsi di cibo e consentire ai marinai di riposarsi. Mai per fare rifornimento.

L'USS Oregon è uno dei tanti sottomarini a propulsione nucleare della Marina degli Stati Uniti. Il suo nucleo è progettato per durare per tutta la vita del sottomarino, ovvero più di trent'anni. Tale propulsione non solo lo libera dalla necessità di fare rifornimento, ma l'assenza di gas di scarico rispetto ai sottomarini diesel-elettrici gli conferisce anche un vantaggio in termini di invisibilità.

Il nucleare ha la capacità di riscrivere il modo in cui interagiamo con l'energia. Il mondo se ne sta rendendo conto e tale consapevolezza ha il potenziale per cambiare il nostro futuro. Questo post delinea cinque motivi per cui essere entusiasti dell'energia nucleare.

È pulita:

è possibile soddisfare il fabbisogno energetico in rapida crescita del mondo con una fonte di energia a bassissime emissioni di carbonio? Sì, lo è. Per quanto riguarda le emissioni di gas a effetto serra derivanti dalla produzione di energia elettrica, le credenziali del nucleare superano persino quelle dell'energia solare, idroelettrica ed eolica (cfr. figura 1). Infatti, quello che la gente vede emergere dalle grandi torri di raffreddamento delle centrali è vapore, non fumo. I pennacchi visibili, sebbene spettacolari, sono semplicemente nuvole di acqua condensata, innocue per l'ambiente.

Fonte: Our World in Data, Nuclear Energy, aprile 2024.

Anche le scorie nucleari, che molte persone temono (e che I Simpson hanno contribuito a caricaturare come fango verde luminoso che fuoriesce dai barili), non sono affatto ecologiche. Di solito sono solide e le barre di combustibile esaurito vengono prima conservate in piscine d'acqua fortemente schermate e poi in contenitori asciutti. La Finlandia è all'avanguardia con il suo impianto Onkalo, attualmente in costruzione. Il suo profondo deposito sotterraneo è progettato per conservare in modo sicuro le scorie nucleari ad alta attività in tunnel scavati in roccia stabile per migliaia di anni.

È efficiente:

il combustibile per l'energia nucleare, l'uranio, deve essere estratto. Come spesso afferma l'industria, una tonnellata di carbone produce la stessa energia di una quantità di uranio pari a un fagiolo. In altre parole, la quantità di uranio necessaria è molto inferiore. La densità energetica di questo straordinario elemento è milioni di volte superiore a quella dei combustibili fossili (cfr. figura 2). Questo è il potenziale a cui il mondo sta ora prestando maggiore attenzione.

Fonte: Visualcapitalist, Energy Education, World Nuclear Association, 2023.

L'efficienza si riflette anche nell'uso del suolo. L'elettricità prodotta dal nucleare richiede 27 volte meno terreno per unità di energia rispetto al carbone e 34 volte in meno rispetto al solare fotovoltaico (PV), il che la rende una delle fonti più efficienti in termini di spazio disponibile¹.

È all'avanguardia:

nel corso dei decenni, i grandi reattori sono diventati molto più avanzati. Le caratteristiche di sicurezza passiva che raffreddano il reattore senza l’intervento umano riducono il rischio di incidenti. I controlli digitali migliorano il monitoraggio e una maggiore efficienza del combustibile si traduce in un minor fabbisogno di uranio e una produzione di scorie più ridotta.

I grandi reattori non sono l'unica soluzione per il futuro. I reattori modulari di piccole dimensioni stanno attirando sempre più attenzione perché potrebbero rappresentare una svolta epocale. Il loro design modulare consente di costruirli in fabbrica, distribuirli più rapidamente e ampliarli in base alla crescita della domanda. Promettono lunghi cicli di rifornimento grazie all'elevata efficienza energetica e, come i reattori più grandi, integrano sistemi di sicurezza passiva avanzati. Fondamentalmente, possono essere collocati anche vicino a fonti con un elevato fabbisogno energetico, come i centri dati.

Aziende come Oklo stanno facendo scalpore con progetti quali la realizzazione della prima centrale Aurora negli Stati Uniti già nel 2027. Il suo design prevede anche l'uso di combustibile nucleare riciclato, un'innovazione ancora agli albori ma molto promettente.

È economica:

per quanto riguarda il costo della produzione di energia elettrica, il nucleare offre alcune delle credenziali più solide. Il costo medio è di circa 71 dollari per megawattora, rispetto ai 93 dollari del carbone e ai 103 dollari del gas naturale (cfr. figura 3).

Ma che dire delle spese non preventivate e dei ritardi che spesso finiscono sui giornali? È vero, si verificano. Tuttavia, il problema non riguarda la tecnologia in sé, ma la scarsa frequenza con cui la maggior parte dei paesi ha costruito reattori negli ultimi decenni. La colpa è da attribuire principalmente alla mancanza di progetti standardizzati e di catene di approvvigionamento consolidate.

Fonte: BofA Research Investment Committee, Lazard, Entler, et al. (2018). Nota: le stime dei prezzi del nucleare, del carbone e del gas naturale sono tratte da Entler, et al. Le stime dei costi dell'energia eolica e solare sono tratte dal rapporto 2023 Levelized Cost of Energy+ di Lazard. Le stime relative all'uso di energia eolica + batterie e solare + batterie provengono dal California's Independent System Operator (CAISO) e ipotizzano un sistema di immagazzinamento con batterie agli ioni di litio da 4 ore per tenere conto dei costi di stabilizzazione. Tutte le stime dei costi mostrano costi non sovvenzionati.

La Cina, al contrario, ha quintuplicato la sua capacità nucleare negli ultimi 15 anni sviluppando catene di approvvigionamento, standardizzando i progetti e costruendo reattori su larga scala per acquisire conoscenze e competenze. Man mano che altri paesi prenderanno ispirazione da questo modello, anche loro potranno probabilmente trarre vantaggio da economie di scala.

È di tendenza:

la rinascita del nucleare è iniziata seriamente alla fine del 2024. Alla Conferenza delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici del 2023, 25 paesi si sono impegnati a triplicare la capacità nucleare globale entro il 2050, mentre altri sei si sono uniti alla promessa l'anno successivo. Gli Stati Uniti sono andati oltre, con i decreti esecutivi del presidente Trump che mirano a quadruplicare la capacità americana in soli 25 anni. Si parla di ampliare gli impianti esistenti, riaprire quelli chiusi, costruire nuovi reattori, promuovere gli SMR e creare un regime normativo più favorevole. Sempre più paesi stanno scegliendo tra questo ventaglio di opzioni.

Allo stesso modo, le grandi aziende tecnologiche hanno innescato una reazione a catena, con piani audaci per alimentare con il nucleare i loro centri dati assetati di energia. Da Microsoft ad Amazon, da Google a Meta, gli hyperscaler si stanno rivolgendo al nucleare per accaparrarsi energia sostenibile e affidabile destinata ad alimentare le proprie ambizioni tecnologiche.

E se a scegliere il nucleare sono sia i governi che gli hyperscaler, è chiaro che la tecnologia ha raggiunto un punto di svolta.

Conclusione

Per molti anni l'energia nucleare ha dovuto affrontare un problema di immagine. Ora si sta reinventando. Il rapido aumento del fabbisogno energetico, le pressioni ambientali, i progressi tecnologici e il cambiamento dell'opinione pubblica hanno fatto capire al mondo quale errore colossale sarebbe ignorare l'enorme potenza di questa fonte. Il nucleare può risolvere molte delle sfide energetiche più difficili al mondo. La rinascita è solo agli inizi. Pensare al cambiamento che produrrà nel pianeta e alle opportunità di investimento che creerà è davvero entusiasmante.

Se può rendere un sottomarino indipendente dal punto di vista energetico, immaginate quanta libertà potrebbe offrire a tutto il resto.

¹ Our World in Data, Forum economico mondiale, 2022.