Già dalla vigilia il dibattito sull’iniziativa popolare “Energia elettrica in ogni tempo per tutti (Stop al blackout)” all’esame del Consiglio nazionale si preannunciava acceso, con quasi un centinaio di interventi dei parlamentari. Le discussioni a Berna proseguiranno lunedì prossimo, quando si conoscerà la direzione che il Parlamento vorrà dare al futuro dell’energia nucleare in Svizzera.

Il tema è di strettissima attualità e per aiutarci a comprendere lo stato dell’arte di questo vettore energetico tanto discusso, ci facciamo aiutare da Maurizio Barbato, Professore ordinario in termodinamica fluidodinamica e sistemi energetici. Barbato, direttore dell’Istituto di ingegneria meccanica e tecnologia dei materiali della SUPSI sarà fra i relatori della serata pubblica Nucleare. Fotovoltaico. Quale futuro per l’energia, che si terrà all’Asilo Ciani il prossimo 18 giugno.

In che stato versano le centrali nucleari in Svizzera?
“In Svizzera ci sono tre impianti nucleari e quattro reattori: Leibstadt, entrata in esercizio commerciale nel 1984, Gösgen, nel 1979, e Beznau 1 e 2. Beznau ospita il reattore funzionante più vecchio al mondo: il primo blocco è entrato in servizio nel 1969.

Lo stato di sicurezza degli impianti svizzeri è considerato buono, anche grazie a una manutenzione regolare e a continui interventi di aggiornamento. Nel nucleare contano soprattutto lo stato effettivo dei componenti, i controlli, gli investimenti nella sicurezza e la capacità dell’autorità di vigilanza di imporre condizioni all’operabilità degli impianti.

La manutenzione regolare e la presenza di enti indipendenti che verifichino lo stato delle centrali e, se del caso, pongano vincoli alla loro operabilità sono requisiti fondamentali per questa tecnologia. Da questo punto di vista, in Svizzera possiamo dire che il sistema di controllo è solido”.

(La centrale di Gösgen ripresa dall'alto, 1984. Fonte: ETH Library Zurich, Image Archive)

Quanto tempo ci vuole, da un punto di vista teorico e poi fattivo, per costruire una centrale nucleare ex novo?
“Se ci limitassimo al lavoro ingegneristico, tecnicamente in 5-7 anni sarebbe possibile realizzare e mettere in rete un nuovo impianto. In Cina sono state realizzate centrali con queste tempistiche. La realtà in Europa è però diversa. Dal momento in cui si decide di costruire una nuova centrale, bisogna calcolare tempi superiori ai 10 anni: c’è la progettazione, la scelta del terreno, l’accettazione da parte della popolazione, tutto l’iter burocratico ed eventuali opposizioni e ricorsi.

Va poi sottolineato un aspetto: le centrali nucleari non possono essere considerate soltanto impianti per la produzione di energia elettrica. Sono infrastrutture pensate per durare molti decenni, anche fra i 60 e gli 80 anni. Proprio per questo richiedono una pianificazione di lungo periodo. Nei Paesi occidentali i tempi complessivi per realizzarle si aggirano spesso fra i 10 e i 15 anni, e gli ultimi esempi europei, come Flamanville in Francia e Olkiluoto in Finlandia, hanno richiesto tempi ancora più lunghi”.

(Lavori di costruzione della centrale nucleare di Gösgen, 1974. Fonte: ETH Library Zurich, Image Archive )

Per rispondere alle attuali sfide legate alla transizione energetica, quale soluzione è tecnicamente più sensata: costruire nuove centrali o proseguire l’esercizio di quella già esistenti, come indicato in un recente rapporto dal Consiglio federale?
“La politica più sensata è far funzionare le centrali esistenti. I paesi che le hanno spente in fretta e furia hanno probabilmente avuto una reazione di pancia, poco lungimirante. Se abbiamo impianti sani, lasciamoli funzionare, purché siano costantemente monitorati e ristrutturati.

Parlare oggi di nuove costruzioni significa proiettarsi come minimo al 2040. E intanto cosa facciamo? Gösgen e Leibstadt possono ancora vivere a lungo, Beznau è un po’ più vecchiotta, ma anche in quel caso si può definire fino a quando potrà operare. A mio avviso, in questa fase, se ben monitorate le attuali centrali possono aiutarci nella transizione energetica”.

(Il recipiente in pressione del reattore della centrale nucleare di Leibstadt, 1984. Fonte: ETH Library Zurich, Image Archive)

Spesso si fa riferimento al nucleare di terza generazione plus: cosa significa e quali esempi abbiamo in Europa?
“Il nucleare di terza generazione è un’evoluzione dei reattori precedenti. La tecnologia resta quella della fissione, ma rispetto alla seconda generazione si è lavorato molto sulla sicurezza, sulla standardizzazione di alcuni componenti e sulla capacità degli impianti di reagire anche in condizioni critiche.

La terza generazione plus rafforza ulteriormente questi aspetti. L’obiettivo è ridurre il più possibile la dipendenza dall’intervento umano nelle situazioni di emergenza e aumentare la capacità dell’impianto di contenere eventuali incidenti.

In Europa gli esempi più noti sono Flamanville, in Francia, e Olkiluoto, in Finlandia. Sono entrambi EPR, European Pressurized Reactors, cioè reattori ad acqua pressurizzata. In questi impianti ci sono due circuiti separati: uno legato al nocciolo del reattore e uno in cui il calore viene trasformato in vapore per produrre energia meccanica e poi elettricità.

Questi progetti mostrano bene sia le potenzialità sia le difficoltà del nuovo nucleare europeo. Da un lato offrono standard di sicurezza elevati; dall’altro hanno richiesto molti anni di progettazione, costruzione e messa in servizio, anche perché si è trattato di impianti complessi e in parte nuovi per la filiera industriale europea.

Esistono altri esempi di reattori avanzati anche in Russia e in Cina, accomunati dalla volontà di rendere i sistemi più sicuri e più standardizzati”.

(La centrale nucleare di Olkiluoto in cui si trova un reattore di terza generazione plus. Fonte: wikicommons)

Si sta parlando anche di nucleare di quarta generazione. Che caratteristiche ha e a che punto siamo nella sua diffusione?
“La quarta generazione indica una famiglia di tecnologie ancora in fase di sviluppo, dimostrazione o prototipo. Essa non include un unico tipo di reattore. Si parla, per esempio, di reattori raffreddati a metalli liquidi quali sodio o piombo, a gas, di reattori a sali fusi o ad acqua supercritica, accomunati, tra l’altro, da temperature di funzionamento molto elevate.

L’idea è avere impianti più efficienti, capaci di usare meglio il combustibile e, in alcuni casi, di ridurre una parte dei rifiuti radioattivi più problematici. Questo non significa però azzerare le scorie: il tema della gestione dei rifiuti radioattivi resterebbe comunque.

Uno degli aspetti più interessanti riguarda le temperature. I reattori di IV generazione, operando a temperature più alte rispetto alle centrali attuali, permetterebbero non solo di produrre elettricità con maggiore efficienza, ma anche di fornire calore per usi industriali, ad esempio per processi chimici e per la produzione di idrogeno.

Al momento, però, siamo ancora lontani da una diffusione commerciale su larga scala. Alcuni progetti potrebbero arrivare a dimostrazioni industriali nei prossimi anni, ma parlare di una vera commercializzazione prima della metà degli anni Trenta sarebbe prematuro”.

(Sala di controllo della centrale di Beznau ripresa con una lente fisheye, 1969. Fonte:  ETH Library Zurich, Image Archive)

Il nucleare non produce gas serra, ma nel processo c’è il non trascurabile tema delle scorie radioattive. Che soluzioni ci sono in Svizzera per la loro gestione ed è stata trovata una soluzione definitiva?
“In Svizzera oggi esiste il deposito intermedio Zwilag, nel Canton Argovia. Serve a conservare combustibile esausto e rifiuti radioattivi di diverse categorie, provenienti dalle centrali nucleari ma anche dalla medicina, dall’industria e dalla ricerca. È una soluzione temporanea, in attesa di un deposito geologico profondo.

La Nagra, la società incaricata di individuare una collocazione adeguata, ha proposto il sito di Nördlich Lägern, nel nord della Svizzera. L’iter autorizzativo è ancora in corso e la decisione finale passerà anche dalla politica, con la possibilità di un referendum.

A livello internazionale, il caso più avanzato è Onkalo, in Finlandia. Si tratta di un deposito geologico profondo pensato per isolare il combustibile esausto per tempi lunghissimi. I contenitori vengono collocati a oltre 400 metri di profondità, in una formazione rocciosa stabile, con diverse barriere di protezione: il contenitore metallico, l’argilla bentonitica e la roccia stessa”.

Serata pubblica sul futuro energetico del paese
L’energia nucleare è uno dei potenziali tasselli della transizione energetica, il cui futuro è ancora tutto da scrivere. L’atomo si intreccia alle rinnovabili, vettori energetici che a loro volta necessiteranno di interventi sulla rete. Di questi e altri temi parleremo giovedì 18 giugno a Lugano, insieme a quattro esperti.

L’evento è gratuito. Per ragioni organizzative è gradita l’iscrizione a questo link.