Negli ultimi 20 anni il nucleare ha registrato un rallentamento nella diffusione come conseguenza dell'incidente di Chernobyl e dei costi economici elevati d'investimento. Da vent'anni nessuna nuova centrale nucleare viene costruita in Europa (fatta eccezione per la Finlandia). La produzione di energia nucleare è sostanzialmente ferma a valori costanti dagli inizi degli anni '90. Attualmente le principali fonti energetiche restano ancora basate su petrolio, carbone e gas.
FUTURO DEL NUCLEARE
Nonostante i dati favorevoli al nucleare, secondo l’IAEA (International Atomic Energy Agency) il peso dell’energia nucleare rispetto alle altre fonti di energia è destinato a ridursi entro il 2020.
Entro il 2025 si prevede l'incremento dell'uso di gas per produrre energia, una sostanziale stabilità per il carbone, il petrolio e le risorse rinnovabili, una lieve riduzione marginale dell'energia nucleare. Nulla può essere affermato con certezza ma è evidente una generale prudenza mondiale nell'affrontare piani di investimenti energetici basati sul nucleare. Il mutato contesto economico nei paesi emergenti asiatici e il brusco rialzo del prezzo del petrolio potrebbe rimettere tutto in gioco. La competitività industriale e gli shock energetici esterni potrebbero ravvalorare l'utilizzo dell'energia nucleare per ragioni politiche.
Entro il 2025 si prevede l'incremento dell'uso di gas per produrre energia, una sostanziale stabilità per il carbone, il petrolio e le risorse rinnovabili, una lieve riduzione marginale dell'energia nucleare. Nulla può essere affermato con certezza ma è evidente una generale prudenza mondiale nell'affrontare piani di investimenti energetici basati sul nucleare. Il mutato contesto economico nei paesi emergenti asiatici e il brusco rialzo del prezzo del petrolio potrebbe rimettere tutto in gioco. La competitività industriale e gli shock energetici esterni potrebbero ravvalorare l'utilizzo dell'energia nucleare per ragioni politiche.Nel lungo periodo la sfida sarà la fusione nucleare.
FUSIONE NUCLEARE
La fusione nucleare è la sfida del terzo millennio. E' una via pulita per produrre energia, senza rischio di esplosioni devastanti o irraggiamento da scorie radioattive ma semplicemente utilizzando il medesimo processo delle stelle e del Sole. Ogni attività umana produce inquinamento, tuttavia la fusione nucleare potrebbe consentire l'abbattimento di tutti i problemi emersi dall'esperienza della fissione nucleare (ovvero l'attuale processo mediante il quale si produce energia dal nucleare dal 1950).
International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER)
E' il progetto per realizzare la fusione promosso da Canada, UE, Giappone, Russia, Cina, Corea del Sud e USA. La costruzione durerà almeno dieci anni e produrrà energia a partire dal 2035.
Vantaggi dei reattori a fusione:
o il 90% delle scorie hanno una bassa radioattività che si esaurisce in soli cento anni.
N.B. L'attuale fissione nucleare produce scorie ad altissima radioattività che impiegano 100.000 anni e quindi un lungo periodo di tempo per esaurirsi.
N.B. L'attuale fissione nucleare produce scorie ad altissima radioattività che impiegano 100.000 anni e quindi un lungo periodo di tempo per esaurirsi.
o producono un gas di scarico non radioattivo (l'elio)
o non producono gas ad effetto serra che influiscono sul riscaldamento globale
o non producono plutonio
o il combustibile della fusione è estratto dall'acqua, una risorsa presente in qualsiasi paese del mondo.
o si riducono le conseguenze di eventuali incidenti. In caso di perdita di controllo, il reattore a fusione tenderà a raffreddarsi arrestando spontaneamente il processo di fusione.
Come funziona la fusione nucleare?
Nella fusione nucleare due nuclei leggeri si fondono per ottenere nuclei pesanti, generando energia per difetto di massa (dopo la fusione la massa è sempre minore alla somma dei due nuclei, la parte di materia mancante si è trasformata in energia).
Perchè la fusione nucleare richiede altissime temperature per compiersi?
Due nuclei posti ad una distanza minima tendono a fondersi sotto spinta della forza di gravità nucleare rilasciando energia. Il processo di fusione è però ostacolato da un'altra forza, quella elettrostatica. Questa forza è provocata dalla carica positiva dei protoni che li porta a respingersi. Per superare la barriera elettrostatica i nuclei devono essere portati ad uno stato di eccitazione raggiungibile solo ad altissime temperature (100 milioni di gradi), tali da spingere al movimento i nuclei e quindi a scontrarsi (ovvero a fondersi).
Il problema delle temperature elevate
Le alte temperature richieste dalla fusione pongono un problema concreto: nessun materiale può resistere a centinaia di milioni di gradi. Negli ultimi anni si è cercato di risolvere il problema creando dei campi magnetici tali da distanziare il plasma dalle pareti metalliche.
Il problema dell'energia per avviare la fusione
L'energia necessaria per provocare la fusione nucleare è pertanto elevata. Nei primi esperimenti l'energia prodotta non ha compensato quella necessaria per produrla. Un problema di non poco conto che gli scienziati devono cercare di superare per consentire una concreta applicazione industriale della fusione nucleare.
Per queste ragioni, la fusione nucleare può considerarsi come la sfida del terzo millenio.
