Energia solare, un fallimento dovuto all’eccessiva ondata di caldo. Il futuro energetico si chiama Torio
(AGENPARL) – Roma, 13 agosto 2022 – Le ondate di caldo di questa torrida estate, caratterizzate da incendi ed altre preoccupazioni ambientali, il settore energetico sta attirando l’attenzione per il suo principale potenziale di produzione, cioè l’energia solare.
Ma come è noto i pannelli solari che raccolgono energia dalla radiazione solare, il surriscaldamento del mondo potrebbe essere di scarso beneficio per la produzione di energia solare.
Tuttavia, tale situazione non impedisce il crescente interesse dei consumatori poiché le persone sono spinte a investire nella tecnologia solare in quanto vedono sia estati più calde che un aumento dei prezzi al consumo.
E’ quindi normale porsi la domanda che con alcune delle estati più calde registrate da diversi decenni in molte parti del mondo, l’energia solare potrebbe fare miracoli, giusto?
Mentre il mondo si scalda, le persone potrebbero pensare che più sole porterà più energia solare.
Non tutti sanno però che l’impennata delle temperature potrebbe ostacolare la produzione di energia solare poiché i pannelli solari funzionano in modo ottimale a circa 25 ° C e iniziano a diventare meno efficienti quando il calore supera questa temperatura. E anche se il calore non ostacola la produzione solare, fa molto poco per aiutarla.
Con temperature record in gran parte dell’Europa quest’estate, quando il Regno Unito ha raggiunto i 40° C a luglio, i parchi solari hanno registrato livelli di produzione positivi, con Solar Energy UK che ha riferito il 20 luglio la produzione di energia solare del paese si era «eguagliata a un quarto della domanda di energia del Regno Unito».
Ma questo è principalmente dovuto al fatto che il paese vede più giorni di luce solare piuttosto che temperature più elevate.
Naturalmente, quando c’è il sole c’è l’energia solare.
Ma a causa del modo in cui funzionano i pannelli solari, diventano leggermente meno efficienti, di circa lo 0,5%, per qualsiasi grado sopra o sotto i 25°C.
Ciò significa che i periodi di picco di produzione in gran parte del mondo spesso si verificano nei mesi primaverili più freschi piuttosto che durante l’estate.
Sebbene Solar Energy UK ritenga che si vedrebbero interruzioni significative solo se le temperature salissero a livelli massimi di 65 o C o superiori. Il CEO dell’azienda, Chris Hewett, ha dichiarato: «È leggermente migliore per quanto concerne l’efficienza in primavera, ma essenzialmente se hai più luce, produci più energia solare». Ha poi aggiunto: «Devi ricordare che i pannelli solari funzionano in tutto il mondo. La stessa tecnologia che mettiamo sui nostri tetti viene utilizzata nei parchi solari nel deserto dell’Arabia Saudita».
Ma l’incertezza su cosa significhi l’aumento delle temperature per la produttività dei pannelli solari non ha impedito di aumentare l’interesse per l’energia solare, giaccè il pubblico vede la correlazione tra clima più caldo e aumento della produzione di energia solare.
Poiché i paesi di tutto il mondo devono far fronte a un rapido aumento dei prezzi dell’energia al consumo, le bollette stanno aumentando è palese che ciò ha contribuito ad orientare l’opinione pubblica a favore di una rapida realizzazione di impianti ad energia rinnovabile, nonché dell’installazione domestica di tecnologia solare, poiché stanno vedendo i limiti (e i costi) del petrolio e del gas.
I governi hanno lavorato per anni cercando di aumentare l’interesse del pubblico per l’energia solare ed eolica, offrendo persino tariffe feed-in alle famiglie , dove forniscono pagamenti a persone che producono la propria energia solare per incentivare l’installazione di pannelli solari domestici. I governi si sono offerti di acquistare energia solare dai produttori domestici collegati alla rete e hanno sovvenzionato il costo della tecnologia solare e dell’installazione in diverse parti del mondo. E mentre l’assorbimento è costantemente aumentato, il recente aumento dei prezzi dell’energia potrebbe essere il fattore decisivo che spinge i consumatori a fare il grande passo su ampia scala.
Nel Regno Unito, il numero di ricerche su eBay per pannelli solari e batterie solari è aumentato rispettivamente del 54% e del 134% a giugno rispetto allo stesso periodo dell’anno scorso. Anche la domanda di prodotti per monitorare e ridurre il consumo di energia, come i contatori intelligenti, è aumentata.
Nel 2020, un rapporto del governo affermava che circa 970.000 case nel Regno Unito avevano pannelli solari , poco più del 3% delle case, con una produzione di energia in aumento da 1 MW nel 2008 a 11.730 MW nel 2020 .
Secondo la società di credito britannica Experian, si prevede che circa 1,9 milioni di famiglie installeranno pannelli solari o altre tecnologie di energia rinnovabile nel 2022, mostrando un notevole aumento dell’interesse pubblico.
Molti consumatori sono esclusi dall’energia solare domestica a causa degli elevati costi di installazione dei pannelli solari. Ma con le bollette di elettricità e gas destinate a continuare ad aumentare nel 2023 e oltre, molti stanno vedendo il valore potenziale del costo iniziale. Con un’installazione nel Regno Unito per un totale compreso tra $ 6000 e $ 18.000 in media, le famiglie probabilmente recupereranno il costo dell’installazione in meno tempo, dimezzando potenzialmente gli anni necessari per recuperare i soldi se le bollette energetiche continuano a salire.
Sebbene le ondate di calore che si vedono in tutto il mondo potrebbero non aumentare la produzione solare nel modo in cui molti avrebbero pensato, hanno incoraggiato l’interesse del pubblico per le tecnologie solari. Poiché i consumatori devono far fronte a un rapido aumento dei prezzi dell’energia e vedere giornate più calde e soleggiate, molti ora si stanno rivolgendo alle energie rinnovabili come l’energia solare come alternativa per aiutarli a risparmiare denaro e diventare più autosufficienti.
Attualmente Il torio è più abbondante in natura dell’uranio, lo afferma il World Nuclear Association.
L’uso del torio come nuova fonte di energia primaria è una prospettiva allettante da molti anni. Estrarre il suo valore energetico latente in modo efficace dal punto di vista dei costi rimane una sfida e richiederà notevoli investimenti in ricerca e sviluppo.
Come già scritto in un editoriale, il Torio è più abbondante dell’uranio, basti pensare che nella crosta terrestre è presente in quantità di circa quattro volte superiori. Ciò significa che può rispondere alla crescente richiesta di energia sul lungo periodo.
Non solo, un reattore alimentato al torio produce una quantità inferiore di elementi radioattivi a vita lunga come plutonio, americio e curio. Questo fa sì che il combustibile esaurito che rimane nel reattore abbia una pericolosità di vari ordini di grandezza inferiore a quella di un reattore all’uranio e che le scorie prodotte possano essere smaltite più facilmente. La principale sorgente di radiotossicità è infatti rappresentata dal plutonio e dagli elementi radioattivi a vita lunga che si generano durante il funzionamento del reattore e che rimangono nel combustibile nucleare una volta che l’uranio si è consumato. Il plutonio si genera principalmente dall’uranio 238, un isotopo largamente presente nel combustibile tradizionale a base di uranio. Se questo viene sostituito dal torio, la produzione di plutonio si riduce notevolmente e con essa anche la radiotossicità del combustibile esaurito.
Questo aspetto permette anche di ridurre un altro rischio: il furto del combustibile nucleare esaurito per scopi bellici, ovvero per costruire un’arma. Un ordigno nucleare necessita di una certa quantità di plutonio particolarmente “puro”, che il ciclo del torio non produce. Un’ulteriore barriera contro la proliferazione nucleare è offerta dal campo di radiazione associato al combustibile esausto proveniente dal torio: l’uranio 233 prodotto dal torio può decadere in uranio 232, un isotopo che emette radiazione gamma molto pericolosa. Diventa così molto più difficile maneggiare il materiale per realizzare un ordigno.
Il ciclo del combustibile del torio viene talvolta promosso come dotato di eccellenti credenziali di non proliferazione. Gli Stati Uniti hanno prodotto circa 2 tonnellate di U-233 dal torio durante la “guerra fredda”, a vari livelli di purezza chimica e isotopica, in reattori per la produzione di plutonio. È possibile utilizzare l’U-233 in un’arma nucleare e nel 1955 gli Stati Uniti fecero esplodere un ordigno con una fossa composita di plutonio-U-233, nell’operazione Teapot. La resa esplosiva fu inferiore al previsto, pari a 22 chilotoni. Nel 1998 l’India ha fatto esplodere un ordigno molto piccolo basato sull’U-233, chiamato Shakti V. Tuttavia, la produzione di U-233 produce inevitabilmente anche U-232, che è un forte emettitore di raggi gamma, così come alcuni prodotti di decadimento come il tallio-208 (“torio C”), rendendo il materiale estremamente difficile da maneggiare e anche facile da rilevare. L’U-233 è classificato dall’AIEA nella stessa categoria dell’uranio altamente arricchito (HEU), con una quantità significativa in termini di salvaguardie definita in 8 kg, rispetto ai 32 kg dell’HEU.
Già nel 2011 fu presentata un’interrogazione a risposta scritta alla Commissione europea da parte dell’europarlamentare Oreste Rossi (EFD) «il nucleare rappresenta la fonte di energia più discussa e controversa del nostro tempo. Sebbene sia in grado di produrre energia elettrica in abbondanza con costi ammortizzabili nel tempo e un impatto ambientale inferiore rispetto alla combustione fossile, comporta, infatti, problemi di smaltimento delle scorie radioattive oltre che rischi concreti di incidenti che possono avere ripercussioni molto gravi sull’intero pianeta.
Tuttavia, già da diversi anni è nota una nuova tecnologia di nucleare basata sul torio anziché sull’uranio, in grado di produrre energia pulita, sicura e con ridotte quantità di scorie. Le centrali al torio utilizzano l’identico processo adottato per l’uranio, con il vantaggio, però, che la fissione nucleare può essere interrotta in qualsiasi momento senza la possibilità che si verifichi un incidente nucleare. Tali centrali costerebbero molto meno, non richiedendo infatti particolari sistemi di sicurezza.
Considerato inoltre che:
| 1. | il torio è tre volte più abbondante dell’uranio e ha un rendimento energetico nettamente superiore: una tonnellata di torio produce energia quanto 200 tonnellate di uranio, o oltre tre milioni di tonnellate di carbone; |
| 2. | la reazione nucleare a base di torio produce scorie in minor quantità e con un decadimento radioattivo estremamente inferiore; |
| 3. | il torio è un elemento molto comune in natura, presente in discrete quantità anche all’interno del territorio dell’UE. È inoltre sfruttabile interamente come combustibile, al contrario dello 0,7 % dell’uranio presente sulla Terra; |
| 4. | riconvertendo i reattori nucleari attualmente a base di uranio per utilizzare il torio, il costo annuo del combustibile di un reattore da un gigawatt basato sul torio sarebbe fino a 600 volte inferiore rispetto a uno alimentato ad uranio; |
chiedo alla Commissione se intenda sostenere l’utilizzo di tale materiale al posto dell’uranio nei reattori nucleari presenti negli Stati membri dell’UE, riducendo così le scorie radioattive e prevenendo eventuali incidenti?
| Risposta data da Máire Geoghegan-Quinn a nome della Commissione |
| Riferimento dell’interrogazione: E-004338/2011 |
| La scelta della tecnologia energetica, compresa la preferenza per l’opzione della tecnologia nucleare, è di competenza degli Stati membri. La Commissione non impone né raccomanda opzioni particolari, anche se richiede il mantenimento di elevati livelli di sicurezza e protezione della salute per quanto attiene al settore nucleare, in linea con quanto disposto dal trattato Euratom e dalla legislazione secondaria. La Commissione gestisce inoltre i programmi di ricerca dell’UE nell’ambito della scienza e della tecnologia nucleari, conformemente al trattato Euratom che integra i programmi nazionali. Questi programmi comprendono anche progetti relativi ai reattori e ai cicli del combustibile del torio (Th). Anche se il torio è quattro volte più abbondante dell’uranio (U), non è intrinsecamente «fissile», ossia in grado di sostenere una reazione a catena in un reattore nucleare con un rilascio controllato di energia. L’unico materiale fissile allo stato naturale è lo 0,71 % di uranio esistente sotto forma di isotopo U-235. È grazie a quest’anomalia della natura che possono esistere le centrali nucleari, poiché senza U-235 sarebbe stato impossibile costruire i primi reattori in grado di sostenere una reazione a catena. Il Th esiste quasi esclusivamente sotto forma di isotopo Th-232, che, come l’altro isotopo naturale dell’uranio, U-238, corrispondente al 99,3 % di tutto l’uranio naturale, è «fertile», può ossia essere convertito attraverso un trasformazione nucleare, in un isotopo fissile in un reattore nucleare configurato per «autofertilizzare» il materiale fissile. Nel caso del Th l’isotopo fissile è U-233; nel caso di U-238, il materiale fissile è dato dall’isotopo di plutonio 239 (Pu-239). Di conseguenza, per decidere se i programmi di ricerca debbano vertere sulla questione se il Th sia un materiale più «fertile» dell’isotopo U-238, è opportuno prendere in considerazione la fisica nucleare e la sicurezza, nonché le prospettive economiche e di non proliferazione. Si tratta di un dibattito scientifico tecnologico ed economico complesso. Non è veritiero sostenere che solo i cicli del combustibile Th-U offrano il maggior potenziale di sostenibilità rispetto all’attuale tecnologia nucleare; l’uso estensivo dei reattori autofertilizzanti a U-Pu consentirebbe altresì di ottenere da una data quantità di uranio un quantitativo di energia di 50-100 volte superiore a quello degli attuali reattori nucleari. Inoltre, a differenza dei reattori autofertilizzanti al Th, i reattori autofertilizzanti a base di U-Pu sono già in funzione in tutto il mondo. Tuttavia il ciclo Th-U potrebbe offrire vantaggi interessanti dal punto di vista della resistenza alla proliferazione e della gestione dei rifiuti, anche se in altri settori esistono palesi inconvenienti. Per esempio, i campi radioattivi molto più elevati generati dalla presenza di tracce di altri isotopi incrementano sensibilmente i costi di produzione del combustibile al Th, poiché è necessario dotarsi di una maggiore schermatura radiologica per proteggere i lavoratori rispetto agli attuali impianti a ciclo del combustibile U-Pu; sarebbe infine necessario svolgere molte più fasi del processo a distanza. Attualmente la ricerca nell’UE si concentra sulle capacità «autofertilizzanti» del ciclo del torio, in particolare nei «reattori a sali fusi», un concetto molto avanzato che offre numerosi vantaggi potenziali rispetto alla tecnologia attuale, all’adeguamento del ciclo del combustibile e alle condizioni di funzionamento dei reattori ad acqua leggera esistenti, al fine di trarre beneficio, anche se a un livello inferiore, dall’uso dei combustibili a base di torio. Nella fattispecie il reattore a sali fusi è stato scelto dal Forum internazionale «Generation IV» (GIF) quale uno dei sei sistemi a reazione da studiare per mezzo di una ricerca collaborativa fra gli Stati membri (Stati Uniti, Giappone, Francia, Svizzera, Russia, Cina, Corea del Sud, Sudafrica ed Euratom), anche se i lavori si trovano solo nella fase iniziale. |
Da alcuni anni il Nobel per la Fisica Carlo Rubbia sostiene la fattibilità di una centrale nucleare basata sulla fissione del Torio, elemento molto più diffuso dell’Uranio, ma meno radioattivo, le cui scorie sarebbero meno pericolose.
Pur essendo state studiate fin dagli anni ’60, le centrali nucleari al Torio non hanno mai suscitato molto interesse nei Paesi occidentali, mentre l’uso di questo combustibile è piaciuto di più a Cina e India.
E l’Italia, dopo l’approvazione della tassonomia europea, cioè l’inclusione di gas e nucleare nella lista ‘verde’, quale strada intraprenderà? Gas e nucleare entrano nella lista degli investimenti sostenibili dell’Unione Europea, il Bel Paese cosà deciderà?
