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Immagine trovata su ondarock.itPreannunciata dai sibillini spot coi gemelli che giocano a scacchi, la partita per devitalizzare il nervo aperto del nucleare in Italia è iniziata. Cosa ne penso io? A favore tutta la vita! Ecco perché mi tiro fuori dal dibattito ed inizio a mostrare le posizioni degli altri. I translate, you decide.

Dopo un ritardo dovuto stavolta alla crisi inspiegabile del router dell’alberghetto dove risiede l’Apolide e conseguente panico dovuto alla configurazione della condivisione del mobile internet sull’androidphonino, eccoci oggi con un post diverso dal solito, visto che tratta di un argomento caro al padrone di casa ma che finora ha accuratamente evitato di affrontare: la questione energetica, con particolare riferimento all’energia nucleare.

Da buon figlio degli anni ’70, il nucleare ha sempre voluto dire per me due cose: “The day after” e l’idea di progresso. Come si potesse mischiare l’incubo di tanti, l’olocausto nucleare (o meglio la prospettiva di sopravvivere al first strike sovietico), con il futuro della fantascienza anni ’50 e ’60, dove anche le lavatrici funzionavano con un mini-reattore atomico non me lo sono ancora spiegato, comunque le cose più o meno stavano così.

Al sottoscritto l’energia nucleare è piaciuta sempre tantissimo. Semplice, pratica, molto efficiente, con emissioni e scorie insignificanti rispetto a tutti gli altri metodi di produzione elettrica di massa. Pensate che feci pure la presentazione per l’esame di terza media sui vari tipi di reattori nucleari e le differenze tra il ciclo dell’uranio, quello del plutonio e quello del torio, cosa peraltro ripresa recentemente da Carlo Rubbia, eroe della mia infanzia. Probabilmente, se avessi avuto un insegnante di matematica decente in grado di non farmi odiare a morte la materia dall’algebra in avanti, ora starei a far compagnia all’amica Sonia, impiegata in una centrale nucleare in Ontario. Diciamo però che le materie scientifiche non mi sono del tutto aliene e che fino a qualche tempo fa mi appassionava la lettura di articoli tecnici su varie materie (in particolare l’astronautica, la fisica nucleare e quella dei materiali).

Cosa c’entra tutto questo col post che trovate tradotto qui sotto? Non molto, in effetti. Queste frasi qui sopra servivano solo a spiegare perché la posizione dell’Apolide nel dibattito sul futuro nucleare dell’Italia, dell’Europa e del mondo sia motivata in parte da ragioni razionali, in parte da una simpatia di lunghissima data. Per farla breve, sono un nuclearista più che convinto, quasi un hooligan, con tanto di bandiere e striscioni. Ecco perché, nel commentare l’interessante post che ho trovato in giro su uno dei siti di debunking delle panzane AGW, mi astengo dal prendere qualsiasi posizione o cercare di convincere anche un solo lettore. Come si fa/faceva nei giornali anglosassoni, dichiaro di essere di parte e presento i fatti esattamente come li ho trovati, riservandomi al massimo di intervenire ogni tanto nel dibattito.

Lo scenario proposto dall’ingegner Uhlik, che ha lavorato per Toyota ed altre multinazionali ed è un appassionato delle questioni energetiche, mi sembra leggermente radicale, ma i numeri, pur nella loro estrema semplificazione, potrebbero anche tornare. Visto che sono sveglio dalle sei di mattina ed ho ancora la testa piena di highlights, gol e Liga Sagres (il campionato portoghese di calcio) non ho né voglia né tempo di dissezionare la sua ipotesi e rivelarne i difetti o gli errori. A voi, magnifici frequentatori dell’antro, il compito di farlo a pezzi. Nessuna pietà, mi raccomando.

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Quanto costerebbe far finire il riscaldamento globale?
Chris Uhlik
Originale (in inglese): BraveNewClimate
Traduzione in italiano: Luca A. Bocci

Un americano medio usa direttamente ed indirettamente circa 10,8 kW di energia primaria, 1,3 kW dei quali sotto forma di elettricità. Qui considero i costi di fornire tale elettricità partendo da tre componenti base:

1. Il costo del carburante (carbone, petrolio, uranio, luce solare, vento)

2. Il costo in capitali delle infrastrutture necessarie per catturare e distribuire l’energia in forma usabile (centrali elettriche, camion cisterna eccetera)

3. Quanto costa mantenere efficiente l’infrastruttura (la manutenzione degli elettrodotti, degli impianti, gli stipendi di chi controlla gli indicatori ecc)

Il costo medio all’ingrosso dell’elettricità negli Stati Uniti è di circa 5 centesimi al kilowattora, quindi il costo tutto incluso di fornire la componente elettrica del consumo di un americano medio è attualmente circa 570 dollari a persona all’anno, il che costituisce l’1,2% del PIL. L’industria dell’energia elettrica, inclusa la distribuzione, le bollette, i servizi residenziali eccetera costa invece 1.120 dollari a persona all’anno, ovvero il 2,4% del PIL. Si può notare come ci sia circa un fattore due tra i costi marginali della produzione di elettricità (all’ingrosso) ed il prezzo finale.

Il resto dell’energia consumata viene dal gas naturale, dal carbone, dal petrolio e dalle biomasse, per un totale di 6,36 kW/persona.

Da qui in avanti applicherò le seguenti assunzioni per calcolare quanto costerebbe convertire la produzione di energia ad un sistema tutto fatto da centrali nucleari, senza usare neanche un goccio di petrolio o emettere un grammo di CO2.

Assunzioni (*vedere il riassunto dei dati in coda al post)

  • Trascurerò tutte le fonti rinnovabili come l’idroelettrico. Costituiscono solo il 20% dell’elettricità e non contribuiscono niente alla domanda di energia più grande, quella che ha bisogno di combustibili, quindi, in ogni caso, non potrebbero modificare il risultato di molto.
  • Alcune fonti energetiche sono molto legate al prezzo del carburante (ad esempio il gas naturale) mentre altre hanno combustibili gratuiti ma sono costose in termini di capitali impiegati (come l’eolico). Assumerò quindi che il nucleare è quasi totalmente capital intensive, visto che solo il 35% dei costi deriva dal far funzionare e manutenere la centrale mentre tutto il resto deriva dal costo d’acquisto e dagli interessi sul debito contratto all’inizio della costruzione.
  • Userò l’8% per calcolare il costo del capitale. Molte imprese elettriche garantiscono un ritorno sugli investimenti più alto (ad esempio il 10,4%) ma l’economia, in generale, storicamente non garantisce più di un 2-5% all’anno. L’8%, quindi, sembra abbastanza generoso.
  • Assumerò che le centrali nucleari durino 50 anni. Al momento sembrano durare di più, ma costruire impianti che rimarranno attivi per più di 50 anni sembra uno spreco di risorse, visto l’avanzamento della tecnologia. Probabilmente sarà economicamente conveniente sostituirle con impianti migliori molto prima.
  • Negli anni ’70, eravamo in grado di costruire centrali nucleari ad un costo di 80, 90 centesimi a watt (in dollari del 2009). Negli anni ’80 e ’90 abbiamo visto il prezzo gonfiarsi a 2,09-3,39 dollari/watt (Palo Verde e Catawba), con un caso limite come quello di Shoreham, costata ben 15 dollari a watt. I costi dei progetti attuali sono stimati a circa 2,95 dollari a watt (gli EPR Areva – scelti dall’Italia ndApo). I progetti in corso in Cina hanno un costo di 1,70 dollari a watt. Se si mettesse sotto controllo il rischio di nuovi regolamenti e gli incentivi fossero portati al livello di altre forme di energia, saremmo forse in grado di costruire nuove centrali a costi inferiori a quelli degli anni ’70, ma mi limiterò ad assumere la stima attuale di 3 dollari a watt.
  • Elettricità contro combustione: in un futuro tutto nucleare, ad uso intensivo di elettricità e libero da carburanti fossili e CO2, si dovrebbe imparare a fare le cose in maniera molto diversa. Ad esempio, non si riscalderebbe più la casa bruciando gas naturale, ma usando pompe di calore alimentate elettricamente. Questo trasferirebbe energia dalle fonti primarie come il gas naturale all’elettricità. Le auto ibride plug-in farebbero lo stesso dal petrolio. In alcuni casi il consumo di energia totale diminuirebbe (auto e pompe di calore). In altri casi, il consumo aumenterebbe (sintetizzare il carburante necessario per alimentare i jet). Per questo scenario futuro assumerò che la domanda di energia totale sia equivalente a quella attuale più un ammontare invariato di energia nel settore dei carburanti che viene invece fornito dall’elettricità. Ad esempio 1,3 kW (l’elettricità attuale) + 6,4 kW (il consumo di carburanti odierno però fornito dall’elettricità, con un mix di tassi di efficienza che rimane invariato). Questa è un’assunzione certamente pessimistica, visto che l’elettricità è un metodo molto più efficiente della combustione quando si tratta di fornire energia ad un qualsiasi processo. (Nota: discuto argomenti simili in questi due posts che parlano del reattore SNE2060).
  • Tasso di crescita del PIL zero (whaaaa  t?? ‘Sti ingegneri… ndApo).

Risultato: In questo scenario futuro avremmo bisogno di 7,7 kW a persona, forniti da fonti capitalizzate a 3 dollari a watt con un costo del capitale dell’8% ed un sovrapprezzo del 35% per far funzionare e manutenere gli impianti e le infrastrutture. Il costo di tutto questo: 2,550 dollari a persona all’anno, o circa il 5% del PIL

Assunti alternativi:

  • Costo delle centrali nucleari cinesi di 1,,70 dollari a watt
  • Efficienza più elevata, visto che in un futuro elettrico gran parte dei processi hanno bisogno di circa la metà dell’energia rispetto alla combustione. 1.3 kW dalla vecchia domanda di elettricità (invariata) + 3.2 kW dalle nuove richieste di elettricità (metà dei 6,4 kW attuali). Ed i carburanti (dove ancora necessari) prodotti con approcci di sintesi basati sul calore prodotto dai reattori nucleari.

Risultato alternativo: 844 dollari a persona all’anno o circa il  2% del PIL.

Conclusione: Salvare l’ambiente usando l’energia nucleare potrebbe essere una scelta economicamente sensata e più che consigliabile.

Numeri*:

Anno: 2008
PIL: $14.59T
Popolazione 306M
Elettricità: 12.68 quads
Carburanti non elettrici: 58.25 quads
Gas naturale: 16.33 quads
Carbone: 1.79 quads
Biomasse: 3.46 quads
Petrolio: 36.67 quads
Prezzo medio elettricità al consumo: 9.14 c/kwh
Fatturato industria elettrica: $343B/yr
Fatturato industria distribuzione elettrica: $7.8B/yr

Statistiche a persona:
PIL: $47,680
Elettricità: 1.29 kW (potenza media)
Carburanti: 6.36 kW

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