L'Italia e l'opzione nucleare

Di Luigi De Paoli Mercoledì 16 Marzo 2011 12:32 Stampa
L'Italia e l'opzione nucleare Foto: Andy Rudorfer

L’energia nucleare è un’energia tecnologica, capital intensive, per la sola produzione elettrica, con im­patto sistemico. Oggi le preoccupazioni ambientali e per la sicurezza di approvvigionamento rendono at­traente un ritorno al nucleare, mentre la liberalizza­zione del settore elettrico lo rende più difficile. An­che la convenienza economica si presenta sotto buona luce, ma non va data per scontata. I policy­makers farebbero bene a riflettere sui tentativi pas­sati di sfruttare l’energia nucleare in Italia per capire se oggi esistano le condizioni per operare con suc­cesso e quale sia il loro contributo. | di Luigi De Paoli

 

Alcune caratteristiche strutturali dell’energia nucleare

L’energia nucleare è un’energia tecnologica, ad alti costi fissi e bassi costi variabili, usata solo per la produzione di energia elettrica di base, con impatto sistemico. Queste quattro caratteristiche disegnano i pro e i contro generali del ricorso a questa fonte di energia.

Dire che l’energia nucleare è una energia tecnologica significa affermare che, a differenza delle fonti fossili (petrolio, gas, carbone), l’elemento fondamentale per poter disporre di energia nucleare è la tecnologia e non la materia prima. Questo non vuol dire che per produrre energia elettrica da fissione non ci voglia anche la materia prima (l’uranio) o che per produrre energia elettrica con centrali termoelettriche a carbone o a gas non ci voglia anche la tecnologia. Ma nella produzione nucleare molto più che negli altri casi la tecnologia è il cuore del problema. Tra l’altro, la tecnologia non riguarda solo la centrale, ma anche il combustibile nucleare che è un prodotto industriale molto più che una materia prima. Non basta infatti estrarre l’uranio, ma bisogna sottoporlo a conversione chimica, al processo di arricchimento (per aumentare il tenore dell’isotopo fissile 235) e infine alla fabbricazione degli elementi di combustibile per trasformare la materia prima in un prodotto adatto a sostenere il processo di fissione nei reattori nucleari.

L’energia nucleare è una tecnologia capital intensive. Il costo unitario di produzione è costituito per circa due terzi dal costo di costruzione della centrale. Da qui l’importanza cruciale di contenere i costi degli impianti e di far sì che il costo finale non differisca troppo dalle previsioni iniziali. Se i costi di impianto sono molto superiori alle valutazioni odierne (2.500-3.000 €/kW), l’energia nucleare può rivelarsi non competitiva (a meno che le fonti fossili siano gravate da un alto costo delle emissioni di CO2). L’alta intensità di capitale rende elevato il rischio di investimento e non semplice il problema del finanziamento. A fronte dell’alto costo di investimento, sta però il basso costo del combustibile e in particolare la bassa incidenza del costo dell’uranio. La materia prima (l’uranio) incide appena per il 5% sul costo del kWh nucleare, mentre carbone e gas pesano rispettivamente per circa il 50% e l’80%. Questo significa che il costo di produzione dell’energia nucleare, una volta realizzato l’impianto (che può funzionare fino a sessant’anni) è poco variabile ed è prevedibile, mentre usando gas o carbone si è sottoposti all’alea del prezzo dei combustibili.

L’energia nucleare da fissione è una fonte energetica che oggi serve esclusivamente alla produzione di energia elettrica di base. Ricordare che l’energia nucleare serve solo per produrre elettricità di base è indispensabile per due motivi. Il primo è quello di sottolineare che il problema dell’approvvigionamento energetico non può ridursi solo alla questione “nucleare sì, nucleare no”. Per un paese come l’Italia, in cui i consumi elettrici rappresentano il 35% dei consumi di energia primaria, di cui circa tre quarti per la produzione di elettricità di base, anche una scelta “tutto nucleare” alla francese potrebbe coprire poco più di un quarto dei consumi energetici totali. Ciò non significa affatto sminuire l’importanza del contributo dell’energia nucleare. Infatti il vettore elettrico è quello che meglio corrisponde alle esigenze delle società avanzate e quindi la sua importanza è sempre crescente. Inoltre la produzione di elettricità con impianti nucleari rappresenta una delle principali possibilità, per un paese povero di materie prime, di trasformare l’approvvigionamento energetico da un problema di importazione a occasione di sviluppo industriale. Il secondo scopo di questa precisazione è quello di mettere in evidenza che l’energia nucleare compete con le altre soluzioni per produrre elettricità di base con potenza garantita, vale a dire con le centrali a carbone e con quelle a gas a ciclo combinato. Non vi è invece praticamente concorrenza tra l’energia nucleare e le fonti rinnovabili.

L’energia nucleare è un’energia sistemica o pervasiva perché la sua messa in opera richiede l’azione coordinata ed efficace di numerosi attori che devono operare sotto la preoccupazione costante della sicurezza. Anzitutto vi è il mondo della ricerca – pubblica nelle fasi iniziali, privata man mano che ci si avvicina all’applicazione industriale – che deve mettere a punto e sperimentare le soluzioni da impiegare. Vi è poi il mondo dell’industria che deve produrre i diversi componenti garantendo, per motivi di sicurezza, la loro qualità e quindi dotandosi di un sistema di certificazione della qualità inusuale in altri settori. Gli impianti nucleari sono poi una grande opera civile che vede impegnati sul cantiere contemporaneamente migliaia di persone e decine di imprese. La costruzione richiede perciò, oltre a imprese di costruzione qualificate, un direttore d’orchestra (l’architetto-ingegnere) in grado di coordinare e controllare l’azione dei soggetti interessati. La gestione degli impianti condiziona sia le loro prestazioni tecniche che la sicurezza: solo gestori che hanno dimensioni adeguate e che si attrezzano per svolgere questo compito sono in grado di garantire con continuità queste prestazioni. A fine vita gli impianti vanno smantellati e il materiale radioattivo messo in depositi che diano opportune garanzie: ci vogliono quindi soggetti con competenze adatte. Da ultimo, ma primo per importanza, c’è bisogno di un’autorità di sicurezza per le autorizzazioni e il controllo delle diverse attività, poiché tutto è dominato dalla preoccupazione di garantire la sicurezza della popolazione e dei lavoratori.

Quanto detto per i reattori nucleari può essere ripetuto, con alcuni adattamenti, per gli impianti del ciclo del combustibile. A questo proposito va ricordato che fin dall’inizio il mondo nucleare si è posto il problema del combustibile irraggiato scaricato dai reattori individuando due alternative. Una soluzione consiste nel costruire impianti di ritrattamento per estrarre il materiale ancora utilizzabile da rimettere in reattore separandolo dalle scorie radioattive da trattare opportunamente. L’altra consiste nel mettere al sicuro il combustibile scaricato lasciando decadere la radioattività in attesa di condizionarlo e metterlo in depositi sicuri. La scelta tra il “ciclo chiuso” e il “ciclo aperto” può difficilmente essere lasciata alla sola industria sulla base di considerazioni economiche in quanto ha importanti conseguenze in termini di sicurezza e di rischi di proliferazione nucleare (il plutonio estratto durante il ritrattamento potrebbe essere utilizzato per costruire bombe atomiche).

Per questa scelta, ma non solo, è direttamente implicato il mondo della politica senza la cui partecipazione con un atteggiamento positivo e costruttivo (per esempio per la localizzazione degli impianti, ma anche per il reperimento del sito e la gestione del deposito nazionale dei rifiuti radioattivi) l’adozione della tecnologia nucleare diventa impossibile.

In sintesi: dire che l’energia nucleare è un’energia sistemica significa dire che è un’energia complessa dal punto di vista organizzativo, con impatti multipli sul sistema produttivo, di ricerca e di controllo, con un inevitabile coinvolgimento delle strutture pubbliche, sia politiche che amministrative, che chiama in causa il problema dell’accettabilità sociale. In altri termini la scelta nucleare non può essere solo e tanto una decisione privata, ma è una scelta che ha a monte una decisione politica perché alcune iniziative irrinunciabili non possono che essere prese o avvenire sotto il controllo politico.

 

Il contesto del “rinascimento nucleare”

Da un po’ di tempo si parla di nuclear renaissance perché paesi che da decenni avevano messo in naftalina il nucleare – dagli Stati Uniti alla Gran Bretagna per finire con l’Italia – hanno manifestato l’intenzione di costruire nuovi reattori.

Due fattori avevano bruscamente frenato lo sviluppo nucleare verso la metà degli anni Ottanta: il venir meno della convenienza economica e l’incidente di Cernobyl. Il dissolversi della competitività ha bloccato lo sviluppo nucleare soprattutto negli Stati Uniti, paese guida da un punto di vista tecnologico e politico, ed è stato dovuto a cause interne ed esterne. Tra le cause interne americane (ma indicative anche della situazione in altri paesi) vanno ricordati il farraginoso processo di concessione delle autorizzazioni che ha allungato a dismisura tempi e costi di costruzione, l’inadeguata struttura dell’industria elettrica (troppo frammentata), la mancanza di standardizzazione. Tra le cause esterne la principale è stata la brusca riduzione del prezzo del petrolio passato da 30-35 a 10-15 dollari al barile tra l’inizio e la metà degli anni Ottanta.

Oggi la situazione si presenta in modo molto diverso. Nel corso di questi vent’anni la casa è stata (abbastanza) messa in ordine: negli Stati Uniti (e altrove) si è capita l’importanza di avere un progetto di reattore pre-approvato e si sta pensando ad un’autorizzazione congiunta di costruzione e di esercizio; vi è stata una concentrazione degli esercenti degli impianti; i reattori proposti assomigliano più a un catalogo di prêt-à-porter che a un abito su misura del committente. Il costo delle materie prime energetiche è tornato a livello di allarme e la stessa disponibilità di idrocarburi per soddisfare la domanda mondiale è messa in discussione. La competitività del nucleare si presenta quindi sotto una luce migliore, anche se non va data per scontata (le vivaci discussioni che si sono riaccese specie negli Stati Uniti sul costo atteso degli impianti nucleari ne sono una prova). Va inoltre sempre tenuto presente che il costo degli impianti presenta specificità di committente, di paese, di sito, di tecnologia e di impianto che impediscono di formulare giudizi generali affrettati.

Per quanto riguarda la sicurezza degli impianti, subito dopo l’incidente di Cernobyl era stato messo in evidenza che la causa era un esperimento mal condotto e che il reattore era di concezione molto diversa da quelli occidentali. Argomenti forse poco convincenti nell’immediato, ma che lo diventano dopo vent’anni senza incidenti di fusione del nocciolo (e anche il fatto che ci siano stati alcuni “piccoli” incidenti senza gravi conseguenze può diventare una dimostrazione che si tratta di una tecnologia non dissimile da quelle con le quali l’uomo ha imparato a convivere). Sta di fatto che, secondo le indagini demoscopiche, l’atteggiamento dell’opinione pubblica appare oggi mediamente più favorevole nei confronti dell’energia nucleare.

Ma ci sono anche altri tre nuovi elementi di contesto che influenzano la possibilità di rilancio del nucleare: la preoccupazione per la sicurezza degli approvvigionamenti e per i cambiamenti climatici e la liberalizzazione del mercato elettrico.

La preoccupazione per la sicurezza degli approvvigionamenti energetici è un fatto ricorrente. Ad ogni impennata del prezzo delle materie prime o ad ogni crisi nei rapporti politici con i paesi esportatori – situazioni di grande attualità in questo periodo – riemerge la questione dell’opportunità di formulare una politica che miri a limitare la dipendenza delle forniture estere. E il nucleare è una delle strade più allettanti perché, come detto, sostituisce importazioni con produzione industriale nazionale e inoltre la fornitura di uranio non desta preoccupazioni politiche.

Meno ciclica, ma apparentemente progressiva è la preoccupazione ambientale. Come è noto, da alcuni anni la gran parte della comunità scientifica internazionale ritiene che sia in atto un riscaldamento del pianeta dovuto alle emissioni antropiche di gas ad effetto serra (GES) di cui la CO2, dovuta alla combustione di carbone, petrolio o gas, è il principale. Se dunque le politiche di lotta contro le emissioni di GES continueranno anche dopo l’esaurimento dell’efficacia del protocollo di Kyoto ed anzi si accentueranno, l’energia nucleare sarà una delle soluzioni difficilmente evitabili. A titolo di esempio, se l’Italia attuasse una politica di “tutto nucleare”, cioè producesse per questa via tre quarti dell’elettricità che consuma, si potrebbero risparmiare fino al 25% delle emissioni di GES nazionali. L’introduzione di un prezzo per le emissioni di CO2 avvantaggia quindi la competitività e la scelta nucleare.

La liberalizzazione del mercato elettrico, introdotta nell’Unione europea e negli Stati Uniti negli anni Novanta, costituisce invece un ostacolo allo sviluppo del nucleare. Le compagnie elettriche, operando in concorrenza, non hanno più la certezza di recuperare i propri investimenti. E siccome il nucleare, come si è detto, è una tecnologia capital intensive con costi incerti ed effettuati con largo anticipo sulla produzione, diventa difficile per gli investitori accettare questo rischio. Tanto più che ad un aumento del rischio corrisponde un aumento del costo del capitale. E non si tratta di ipotesi astratte: in un recente rapporto l’agenzia Moody ha spiegato come vi sia un rischio di abbassamento del rating di chi investe in centrali nucleari e, come è noto, ad un più basso rating corrisponde un maggior costo del denaro preso a prestito. Non si deve poi dimenticare che i costi di smantellamento e di condizionamento del combustibile irraggiato sono molto incerti. Certo, trattandosi di costi molto differiti, il loro peso sul costo di produzione attualizzato è basso, ma per un investitore costituisce comunque un ostacolo non sapere con buona approssimazione quali saranno i propri costi. Infine, in un mercato liberalizzato, nel quale i prezzi orari dell’elettricità si formano in base ai costi marginali, gli investitori hanno orrore di un eccesso di capacità produttiva a basso costo variabile e ad alto costo fisso: anche volendo costruire centrali nucleari, meglio averne meno del necessario che troppe. Ma dal lato dei consumatori questo significa che i benefici delle centrali nucleari non si vedrebbero nei prezzi che si formano sul mercato elettrico (a meno di partecipare al finanziamento dell’impianto con contratti di acquisto a lungo termine come sta accadendo in Finlandia con il reattore di Olkiluoto 3). In sostanza il mercato elettrico liberalizzato rende difficile compiere scelte orientate al lunghissimo termine e rende difficile la ripartizione dei costi e dei benefici tra investitori e consumatori: ben difficilmente i produttori possono accollarsi tutti i rischi e ben difficilmente i consumatori potranno godere di tutti i benefici che l’eventuale socializzazione di alcuni rischi e costi concessa ai produttori richiederebbe.


Condizioni per una ripresa vantaggiosa dell’impegno nucleare in Italia

Perché la scelta nucleare possa dare all’Italia i benefici sperati in termini economici, politici e ambientali è importante tenere conto non solo delle caratteristiche strutturali di questa fonte e del contesto in cui si collocherebbe l’eventuale ripresa dell’impegno nazionale, ma anche delle caratteristiche specifiche del nostro paese. Per mettere a fuoco queste ultime, forse il metodo migliore è quello di guardare a quanto accaduto in passato.

L’Italia ha già provato più volte a sfruttare l’energia nucleare. Il primo assaggio si ebbe nella seconda metà degli anni Cinquanta. Pur essendo solo in costruzione i prototipi, furono ordinati tre reattori di concezione diversa da tre soggetti diversi (Edison, IRI-Finelettrica ed ENI) realizzati a Trino, Garigliano e Latina. I tre impianti furono costruiti in quattro o cinque anni, con un contributo limitato ma non trascurabile dell’industria nazionale e con costi contenuti; tutti hanno avuto qualche problema tecnico, ma poi hanno funzionato abbastanza bene (tranne la centrale del Garigliano chiusa dopo solo quindici anni). Il bilancio del primo tentativo è moderatamente positivo: si volle fare molto e molto in fretta per arrivare primi nella corsa alla nuova fonte che avrebbe dominato il settore elettrico. Il giudizio era sbagliato, ma il tentativo consentì comunque la formazione dei primi nuclei di competenza nella costruzione e nella gestione degli impianti nucleari senza fare dell’autonomia tecnologica una bandiera (improponibile).

Il secondo tentativo fu gestito in modo quasi esclusivo dall’Enel. L’ente elettrico, infatti, nel 1969 ordinò “chiavi in mano” l’impianto di Caorso, poi, subito dopo lo choc petrolifero dell’ottobre 1973, ordinò due coppie di reattori (due BWR e due PWR) senza fissa dimora, cioè con la sola indicazione delle regioni in cui dovevano essere realizzati (Lazio e Molise). I due reattori BWR divennero la centrale di Montalto di Castro, che risultava completata al 70% nel 1987 quando i lavori furono interrotti, i due reattori PWR del Molise invece non furono mai localizzati. Il giudizio sul secondo tentativo è chiaramente peggiore di quanto lo sia quello sul primo. Per mettere in esercizio il reattore di Caorso ci vollero quasi dieci anni. Quello di Montalto non era ancora completato dopo tredici anni, con costi molto elevati. Le difficoltà di individuare siti adeguati furono sottovalutate. L’autorità di sicurezza (la DISP) intralciò non poco i lavori. La scelta di più filiere corrispondeva alla volontà di accontentare più gruppi industriali nazionali.

Il terzo tentativo, partito nel 1974, si sovrappose temporalmente con le realizzazioni del secondo e vide una più attiva partecipazione del potere politico rispetto ai due precedenti. L’obiettivo politico era dare, attraverso l’impegno nucleare, una risposta strutturata alle sfide poste dal primo choc petrolifero, massimizzando la partecipazione dell’industria nazionale. A livello programmatico i primi due PEN (piani energetici nazionali), elaborati da Donat Cattin nel 1975 e 1977, indicavano quante centrali nucleari e dove andavano costruite. A livello di scelte industriali le cose risultarono più complicate. Il ritorno dell’illusione che l’energia nucleare potesse dominare la scena elettrica nazionale avviò un aspro conflitto tra i soggetti interessati ad avere un ruolo. Solo all’inizio degli anni Ottanta, man mano che la dimensione dei piani nucleari diminuiva, specie per le difficoltà a superare le opposizioni locali, si riuscì a definire i ruoli (Enel: committente, architetto, ingegnere; Finmeccanica-Ansaldo: sistemista nucleare; ENI: combustibilista; industria privata: fornitrice di componenti convenzionali) e a fare le scelte tecnologiche opportune (progetto unificato di reattore del tipo PWR). Solo nel 1985 fu possibile ordinare due reattori nucleari PWR da 1.000 MW da realizzare accanto al reattore già in funzione a Trino Vercellese. I tre referendum antinucleari del 1987 e la decisione politica dell’anno successivo di chiudere tutti gli impianti in funzione e di non completare quelli in costruzione, oltre a mettere sulle spalle del consumatore elettrico molte migliaia di miliardi di lire per l’uscita forzata dal nucleare, impedirono di verificare se la soluzione così faticosamente messa a punto avrebbe dato buoni frutti sul piano della realizzazione.

L’esame del terzo tentativo di impegno nucleare permette di trarre le seguenti conclusioni e solleva i seguenti interrogativi. In primo luogo, il sistema italiano riuscì a prendere le decisioni necessarie (soprattutto filiere e ruoli) con tempi molto lunghi che l’intervento politico non contribuì certo a ridurre. Oggi le scelte tecniche ed industriali non competono più al potere politico, ma è legittimo chiedersi se l’industria elettrica italiana, nel frattempo frazionata, sia pronta ad assumersi queste responsabilità e ad operare in modo efficace avendo perso numerose competenze. In secondo luogo, i programmi elaborati erano quantitativamente ambiziosi, ma inconsistenti nei fatti. Nonostante i tentativi di usare sia il bastone (decisione centrale anche contro la volontà locale) che la carota (incentivi ai comuni che accettavano le centrali), ogni sforzo si localizzazione si rivelò vano. Oggi la situazione sarebbe diversa? Quali nuovi strumenti sono stati messi a punto per acquisire il consenso o almeno superare l’opposizione locale? Infine, l’ambizione di massimizzare il contributo nazionale, oltre a scatenare il conflitto tra le imprese nazionali, comportò probabilmente un elevato pedaggio in termini di costi sostenuti e da sostenere per le centrali di Montalto e di Trino 2. Si è consapevoli che la visione quasi autarchica, oltre che impossibile per le regole sulle commesse pubbliche dell’Unione europea, è anche non conveniente? Oggi è ancora possibile trovare fornitori “chiavi in mano” dopo il disastro economico (per Areva, leader mondiale che ha vinto la gara) del primo reattore di terza generazione venduto in Finlandia e in corso di costruzione?

Guardare al passato (e a quanto accade in altri paesi) può servire a sottolineare che non è affatto garantito che si abbiano tutte le condizioni necessarie per rilanciare con successo in Italia la costruzione di nuovi impianti nucleari. In ogni caso, secondo il parere di chi scrive, dato il nuovo contesto organizzativo del settore elettrico, il potere politico difenderebbe l’interesse dei cittadini e dei consumatori elettrici se riuscisse a realizzare le seguenti azioni: esprimere un parere duraturo sull’opportunità che vengano o meno costruite centrali nucleari in Italia; qualora il parere fosse positivo, impegnarsi per trovare alcuni siti che diventerebbero dei parchi nucleari stabili; trovare un sito per il deposito nazionale di scorie radioattive; fare in modo che sia costituita un’autorità di sicurezza efficace ed efficiente che operi all’interno di un quadro di regole europee; limitare in modo ragionevole il rischio degli investitori, chiedendo in cambio alcune garanzie per i cittadini e i consumatori.

Come si vede, se non si vogliono pagare pesanti dazi di ingresso (e di uscita), non ci si può permettere di sottovalutare l’impegno politico oltre che industriale richiesto per sfruttare responsabilmente una fonte di energia tecnologica e sistemica come quella nucleare.

 

 


Foto di Andy Rudorfer