Nucleare: il problema dell’ecosostenibilità

Gasificazione in esafluoruro di uranio
Gli ossidi di uranio costituenti la yellow cake devono essere trasformati in esafluoruro di uranio UF₆; per ottenere questo risultato occorre lavorare in ambiente artificialmente riscaldato, dal momento che l’esafluoruro di uranio deve essere poi lavorato allo stato gassoso e la temperatura di sublimazione di tale composto è 56° C. La yellow cake deve essere trattata con acido nitrico, idrogeno e fluorina, i cui rilasci in atmosfera sono estremamente inquinanti. Secondo le stime dello studio condotto da Storm van Leeuwen e Smith nel 2006 in questa fase si hanno rilasci di fluoro in atmosfera per oltre 30.000 tonnellate annue.

Arricchimento
Le tecniche industriali per l’arricchimento dell’uranio sono due: la diffusione gassosa e la centrifugazione.
La prima, che è anche la prima ad essere stata messa a punto, è utilizzata ad oggi da circa il 40% delle centrali ed è estremamente inquinante: l’esafluoro di uranio viene fatto passare attraverso una serie di setti di dimensione variabile allo scopo di bloccare parte dell’U₂₃₈ onde ottenere, alla fine del percorso, uranio arricchito. A causa delle alte temperature sviluppate dal processo nutre grande importanza il processo di refrigerazione, effettuato tramite freon (un gas CFC, estremamente inquinante). Uno studio dell’EIA del 2005 rivelò che gli impianti degli USA nel solo anno 2001 riversarono in atmosfera oltre 400 tonnellate di freon, traducibili, in termini di effetto serra, in quasi quattro milioni di tonnellate di anidride carbonica secondo la tabella di conversione dei gas serra del DEFRA.
La centrifugazione è una tecnica più moderna e meno dispendiosa, e consiste nel far passare l’esafluoruro di uranio attraverso una cascata di centrifughe rotanti di modo che gli isotopi più leggeri siano separati dal resto attraverso la forza centrifuga.
Il costo energetico del processo dipende dal grado di arricchimento dell’uranio e dalla metodologia scelta. In generale, la centrifugazione è dieci volte meno dispendiosa in termini energetici rispetto alla diffusione gassosa, mentre rispetto all’arricchimento standard del 3,6% un aumento dello 0,1% costa empiricamente il 26% di energia in più.

Trasporto
Il minerale arricchito viene inviato alla centrale generalmente tramite ferrovia o nave.

Costruzione della centrale
Costruire una centrale nucleare viene genericamente paragonato, in termini di costo ambientale, all’edificazione di una centrale idroelettrica o di una a gas. In realtà vi sono alcune differenze sostanziali che rendono il caso nucleare unico in tutto il panorama energetico.
Ad una prima occhiata una centrale atomica è composta da 600.000 t di calcestruzzo, torri di raffreddamento comprese, e circa 100.000 t di altri materiali, soprattutto ferrosi.
In realtà, tutto il materiale che entrerà a far parte di una centrale nucleare deve essere realizzato secondo criteri qualitativi particolari ed elevatissimi, per assumere la qualifica di nuclear grade.
Mentre quindi una fabbrica di cemento normale trova la sua giustificazione al di fuori del comparto energetico, gli stabilimenti, i macchinari ed i processi per i materiali nuclear grade trovano la loro ragione di esistenza unicamente nella realizzazione delle centrali nucleari, pertanto sarebbe corretto ascrivere al nucleare gli impatti ambientali dell’intera filiera produttiva.
Rispetto ad una centrale di diverso tipo è inoltre da sottolineare la ridondanza dei macchinari prevista dagli stringenti criteri di sicurezza, che incrementa ovviamente l’impatto ambientale della fase costruttiva.

Produzione di energia
La fase di produzione energetica è l’unica fase a costo ambientale nullo del processo nucleare.
Fa eccezione l’operazione di raffreddamento del nocciolo, che provoca inquinamento termico e contaminazione del materiale refrigerante, che dovrà poi essere adeguatamente trattato in fase didecommissioning.

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