Risk analysis nel confronto tra reattori nucleari di piccola e grossa taglia

33 
 
CAPITOLO 1 
1 LA SITUAZIONE ENERGETICA 
MONDIALE E NAZIONALE
 
 
 
 
 
 
 
Questo capitolo presenta un’introduzione alla situazione 
energetica mondiale e a quella italiana, focalizzandosi 
sulla produzione di energia elettrica da nucleare.  
Sarà presentato lo scenario energico mondiale con 
l’evoluzione della domanda (§ 1.1) e saranno trattate le 
caratteristiche della tecnologia nucleare con 
presentazione della situazione del nucleare nel mondo (§ 
1.2). Infine, verrà presentata la situazione energetica 
italiana, con descrizione della storia del nucleare in Italia 
e prospettive future della tecnologia (§ 1.3).
34 
 
1.1 LA SITUAZIONE ENERGETICA MONDIALE 
 
Lo sviluppo industriale e l‘incremento demografico, elementi caratteristici del XX secolo, hanno 
richiesto sempre maggiore quantità di energia che se da un lato, con profonde sperequazioni,   ha  
permesso ad oggi la sostenibilità dei suddetti processi , dall‘altro ha reso evidenti i limiti e criticità 
di tali sorgenti sia in termini di disponibilità, rendimento ed effetti ambientali.  
 La situazione energetica mondiale impone la necessità di urgenti decisioni rivolte ad assicurare il 
corretto approvvigionamento  e la razionale utilizzazione delle fonti energetiche al fine di sostenere  
lo sviluppo dei processi industriali e demografici caratterizzati da trend già definiti. 
Questo capitolo si propone di fornire una  breve introduzione all‘attuale scenario energetico 
mondiale soffermandosi in particolare sulla realtà italiana. L‘analisi delle tradizionali fonti per la 
produzione di energia  saranno  confrontate  con tecnologie più innovative  in particolare quella 
nucleare. Il termine  nucleare, anche nella sua accezione energetica è stato sempre interpretato dalle 
popolazioni come strumento  finalizzato per  scopi bellici. Hiroshima e Nagasaki  forniscono i primi 
scenari di distruzione di massa  dove l‘energia nucleare è protagonista. Le immagini di tanto 
scempio si sono impresse nei cuori e nelle menti dell‘umanità  favorendo negli  anni successivi  
tutte quelle forze che, sia per motivi idealistici, politici od economici  si opponevano                    
all‘ utilizzazione del nucleare anche in ambito energetico.  Il timore di ulteriori pericoli di conflitto 
nucleare, che ha pervaso il mondo nel periodo della guerra fredda, ha reso ancora più avversi gli 
animi verso un simile  strumento sia esso in mano a questo o a quel potente. Ulteriori eventi , quali  
Chernobyl e Three Mile Island,  hanno  incrementato il sentimento avverso a tale forma di energia.  
Queste poche righe di riflessione tendono ad evidenziare  come  l‘approccio all‘energia nucleare per 
una corretta analisi scientifica rivolta alla sua utilizzazione, deve prescindere da coinvolgimenti 
emotivi  derivanti da testimonianze  che  pur incontestabili, prendono in considerazione solo l‘uso 
errato di tale strumento. 
E‘  abbastanza frequente sentir dire  che il pianeta diventa sempre più piccolo, considerazione 
ovviamente riferita al minor tempo di percorrenza delle distanze  grazie ai moderni mezzi di 
trasporto  e di comunicazione  ma  anche al minor spazio disponibile pro capite. Quest‘ultimo è da 
ricondurre alla rapida crescita demografica che ha visto, nel corso del XX secolo quadruplicare la 
popolazione mondiale. Lo sviluppo tecnologico/industriale unitamente all‘aumento della 
popolazione ha mutato profondamente gli stili di vita e con esse anche l‘ esigenze primarie che nel 
mondo moderno non corrispondono più a quelle rivolte esclusivamente ad assicurare la
35 
 
sopravvivenza.  La conseguenza di queste variate condizioni e stili di vita è da ricercarsi 
nell‘incremento di richiesta energetica che nel XX secolo è stata pari a 16 volte quello del secolo 
precedente 
1
 e nella rilevazione di concentrazioni maggiori di CO2 nell‘atmosfera. Un‘analisi a più 
breve periodo evidenzia che dal 2000 ad oggi, all‘ aumento  della popolazione del 12%  è 
corrisposto una richiesta di materie prime energetiche maggiore del 20% ed un consumo di energia 
elettrica del 44% (Fig.1.1). Le materie prime utilizzate per produrre energia elettrica, forma di 
energia maggiormente richiesta per la sua versatilità, facilità di trasporto, ed ampia utilizzazione, 
sono fondamentalmente combustibili fossili (carbone, olio combustibile, e gas naturale), 
responsabili, insieme ad altri gas (come ad esempio il metano) dell‘immissione di anidride 
carbonica e quindi di quell‘impatto sul clima terrestre denominato effetto serra.  
 
 
Figura 1.1: Evoluzione della produzione complessiva di energia elettrica mondiale (EIA, 2008) 
 
I combustibili fossili costituiscono la materia prima per la produzione di energia e contribuiscono a 
fornire oltre il 75% della crescita del consumo energetico  globale nel periodo 2007 – 2030 (Fig. 
1.2). 
                                                 
1
 Department of Biology, New York University, 2006)
36 
 
 
Figura 1.2: Evoluzione della domanda energetica per combustibile (IEA, 2009) 
 
Il carbone continuerà in tale periodo a fornire il maggior contributo con un tasso di crescita più 
elevato, seguito dal gas e dal petrolio. L‘ immediata necessità quindi non si può limitare ad 
assicurare per il futuro esclusivamente  un soddisfacente approvvigionamento energetico ma questo 
deve essere strettamente coniugato con un rigoroso controllo e gestione delle immissioni di CO2. 
Dal periodo pre-industriale ai giorni nostri la concentrazione di anidride carbonica nell‘atmosfera ha 
subito un incremento  del 35% (da 275 ppm a 370 ppm).  Le ipotesi per il futuro, secondo il 
Department of physics and Astronomy, University of California, 2006, se non verranno presi 
provvedimenti prevedono ,entro questo secolo, che la concentrazione dell‘anidride carbonica  
supererà le 550 ppm
2
, livello che, valutato mediante i moderni modelli climatologici,  incrementerà 
ulteriormente il riscaldamento terrestre con le ben note conseguenze.  
La potenza primaria utilizzata nel mondo ha un valore  di circa 12 TW, di cui l‘85% deriva da 
combustibili fossili.  Ipotizzando  uno scenario futuro, dove il miglioramento delle condizioni di 
vita dei paesi in via sviluppo risulta abbastanza realistico , mantenere un livello di emissione entro il 
valore di 550 ppm richiederebbe  la disponibilità a metà di questo secolo di una potenza esente da 
emissioni pari  a 15 TW
3
 . 
 
 
                                                 
2
 Dati del Department of Physics and Astronomy, University of California, Irvine, CA92697, USA 
3
 Dati del Department of Atmospheric Sciences, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL 61801, USA
37 
 
 
Figura 1.3: Evoluzione della domanda di energia con previsione fino al 2030 (IEA, 2009) 
 
Non c‘è da gioire se nel 2009 si è rilevato un evidente decremento dei gas disciolti nell‘ambiente in 
quanto il fenomeno è da ricondurre al brusco arresto congiunturale che specialmente in ambito 
europeo ha visto la chiusura di un numero consistente di attività produttive. Si tratta dell‘ effetto  
positivo di un processo economicamente nefasto di vaste proporzioni che tutto il mondo si augura  
possa ben presto concludersi. Il downsizing delle emissioni inquinanti nel 2009 ha fatto sì di 
rendere possibile il target concordato tra i vari paesi, definito in una riduzione del 20% rispetto al 
1990 nelle emissioni del gas serra entro il 2020. Il decremento rilevato a fine 2009 nei 27 paesi Ue è 
stato superiore al 17%, registrando un‘accelerazione tra il 2008-2009 che ha permesso in tale 
periodo la riduzione  vicina al 7% (fonte: sito internet EEA-Agenzia europea per l‘ambiente).  
L‘interpretazione dei dati positivi riscontrati non possono essere correlati esclusivamente alla crisi 
economica ma anche  all‘introduzione di processi virtuosi come la diffusione di tecnologie rivolte a 
produrre energia con fonti alternative e pulite. Ad avvalorare questo ulteriore affermazione 
contribuiscono i dati forniti da EEA che tra il 2008-2009 hanno stimato un incremento 
nell‘utilizzazione dell‘energie alternative pari all‘ 8%  mentre nello stesso periodo il consumo di 
combustibile fossile è diminuito del 5,5%. 
Si riporta di seguito la graduatoria dell‘inquinamento in Europa in riferimento alle emissioni di gas 
serra in milioni di tonnellate (Dati 2008 - Elaborazione 2010, Fonte EEA) 
1. Germania: 958.061 
2. Gran Bretagna: 628.206
38 
 
3. Italia: 527.026 
4. Spagna: 405.740 
5. Polonia: 395.558 
 
Sono quindi questi dati che devono fungere da linee guida per orientare la produzione dell‘energia 
occorrente per l‘immediato futuro. La riduzione delle emissioni non può essere considerata una 
direttiva da contemplare ma da osservare rigorosamente e non solo dai paesi industrializzati 
(protocollo di Kyoto). L‘obiettivo di riduzione del 5% dell‘inquinamento, da raggiungere entro il 
2012 previsti dal protocollo di Kyoto è, secondo Environmental Investigation Agency, un obiettivo 
insufficiente perché condiviso dai paesi industrializzati  ma non da quelli in via di sviluppo che in 
termini di emissioni nel prossimo futuro saranno i maggiori protagonisti. 
La sintesi di quanto sopra esaminato e commentato si traduce nell‘urgenza di attuare in tempi brevi 
quanto già ritenuto necessario e condiviso a livello scientifico cioè l‘adozione sempre crescente di 
impianti  esenti da emissioni di gas-serra. Le soluzioni end-of-pipe rivolte alla cattura della CO2 
emessa a posteriori delle attività produttive forniscono sicuramente un contributo che può essere 
accettato solo in via transitoria, finalizzato ad attendere soluzioni più adeguate rivolte a sostenere lo 
sviluppo a lungo termine. Il ricorso alle fonti energetiche  pulite ed alternative a quelle classiche  
dalla solare, eolica, fotovoltaica,oceanica termica e mareale al nucleare nelle forme di fissione e 
fusione sarà l‘impegno che ogni paese dovrà assumersi in modo responsabile per consentire un 
mondo non peggiore alle prossime generazioni. Non si può nascondere che le tecnologie che 
supportano la produzione di energia utilizzando le citate fonti godano di ugual sviluppo e 
rendimenti omogenei. La maggior parte  di esse devono ancora essere oggetto di ricerca e sviluppo 
per rendere possibile la loro utilizzazione ancor oggi non conveniente per la ridottissima densità di 
potenza per unità di superficie. Per quanto concerne le tecnologie solari ed eolica, tra le preferibili 
in riferimento all‘assenza di emissioni inquinanti, presentano la ben nota discontinuità che non le 
rende idonee a fornire il  base load. Nell‘intento quindi di perseguire l‘obiettivo di disporre nel giro 
di una o due generazioni, di una potenza primaria esente da emissioni, in grado di fornire in modo 
costante supporto allo sviluppo sostenibile, l‘unica opzione sperimentata è da ricercare nell‘ energia 
nucleare da fissione. L‘altra tipologia di energia derivante da fusione  ancor oggi non ha raggiunto  
quelle condizioni operative sufficienti a rendere la sua realizzazione prontamente utilizzabile. Le  
difficoltà tecniche ancora presenti e gli ingenti investimenti che richiede la sua realizzazione 
rendono questa tecnologia economicamente non interessante almeno a breve/medio termine.
39 
 
La presenza di una situazione climatologica strettamente legata all‘effetto serra, gli alti costi dei 
combustibili fossili, l‘impossibilità odierna di fare affidamento sulla continuità della fornitura di 
energia derivante da fonti rinnovabili, sono le motivazioni in base alle quali molti vedono 
nell‘energia nucleare parte della soluzione del problema energetico unitamente a quello ambientale 
confortato da un costo del kWh interessante e non volatile.
40 
 
1.2 IL NUCLEARE 
L‘energia fornita dalla fissione nucleare è destinata principalmente per la produzione di energia 
elettrica. Il procedimento di fissione è ottenuto dall‘isotopo 235 dell‘Uranio-235 il cui nucleo, se 
colpito da un neutrone, si frammenta in due costituenti più leggeri, con successiva emissione di 2/3 
neutroni (fissione nucleare), che possono urtare altri nuclei  di Uranio-235 provocandone la fissione 
(reazione a catena). La fissione prodotta da 1 kg. Di  Uranio-235 fornisce energia in quantità pari a 
quella estratta dalla combustione di 3000 tonnellate di carbone. 
Questa enorme quantità di energia è caratterizzata da : 
 Spazi necessari ad impianti nucleari, per una data potenza, inferiori a quelli utilizzati per 
fonti rinnovabili 
 Peso e volume del combustibile nucleare trascurabile al confronto di quello fossile 
 Peso e volume dei rifiuti nucleari circa uguali a quelli del combustibile,  risultano molto 
radioattivi ma stoccabili e rigorosamente monitorabili (a differenza dei prodotti di reazione 
dei combustibili fossili per i quali tali attività non risultano realizzabili) 
Le peculiarità descritte unitamente alla maggiore economicità del ciclo di produzione, orientarono 
verso questa fonte energetica  le scelte dei paesi più industrializzati negli anni sessanta e settanta del 
XX secolo, periodo denominato ―prima era del nucleare‖. Verso la fine dello stesso secolo due 
incidenti quali Three Mile Island (USA 28/3/1979) e Chernobyl (URSS 26/4/1986) scossero 
l‘opinione pubblica mondiale suscitando perplessità e critiche, favorendo l‘attività frenante degli 
antinuclearisti. 
Prescindendo da questi due casi, dei quali solo Chernobyl è da ricordare non solo per le sue vittime 
ma anche per la struttura dell‘impianto non conforme alle norme di sicurezza necessarie, si può 
rilevare l‘assenza di ulteriori eventi. 
Sicuramente il termine nucleare, anche se  in un contesto di produzione di energia elettrica, come 
già espresso nelle prime righe di questo capitolo, non ha goduto della simpatia dei popoli fin dai 
suoi albori e gli incidenti descritti hanno ulteriormente influito negativamente ai fini della sua 
accettazione.  
I rischi che si corrono ai giorni di oggi producendo l‘energia con la tecnologia a fissione nucleare  
sono sicuramente di gran lunga inferiori a quelli che giornalmente si affrontano nel produrre la 
stessa energia con combustibili fossili e in alcuni casi anche con fonti rinnovabili come 
l‘idroelettrica. L‘affermazione è suffragata dai dati riferiti all‘ estrazione e trasporto del carbone per
41 
 
i quali l‘umanità paga un tributo giornaliero di quasi 50 vite, mentre la produzione  idroelettrica ha 
richiesto nella storia il sacrificio di 26 mila persone per inondazione a causa della rottura della diga 
di  Banqiao Reservoir Dam in Cina e di ulteriori 145 mila per la conseguente epidemia che ha 
originato, senza voler conteggiare gli 11 milioni di sfollati e i danni a quasi 6 milioni di edifici . 
L‘Italia dal canto suo sempre in ambito idroelettrico è stata testimone di due nefasti eventi quali i 
1917 morti per l‘incidente del Vajont (9/10/1963) e i 356 per quello precedente di Gleno 
(1/12/1923). 
La triste elencazione non è rivolta a sminuire i due incidenti nucleari ma a fornire un quadro più 
completo dei reali rischi che l‘umanità affronta quotidianamente in termini di sicurezza nella 
produzione dell‘energia con le fonti tradizionali,  che vanno ad aggiungersi all‘inquinamento 
atmosferico dalle stesse prodotto, più noto per la sua  diffusione mediatica, come ―effetto serra‖. 
L‘arresto nella realizzazione di nuove centrali nucleari, rilevato negli ultimi decenni in occidente, 
non è da ricondurre alla insufficiente sicurezza riscontrata nelle centrali in esercizio. L‘applicazione 
di rigorosi protocolli di sicurezza rappresenta l‘elemento fondamentale, comune a tutti i processi di 
progettazione, realizzazione ed esercizio di un impianto nucleare. In occidente già nella fase iniziale 
del programma per  gli impieghi civili dell‘energia nucleare, fu data massima priorità alla ricerca e 
progettazione di sistemi di controllo e dispositivi di sicurezza, riservando a tale settore 1/3 
dell‘investimento totale necessario alla realizzazione della centrale nucleare. Sono motivazioni di 
ordine economico e di politica industriale ad originare la  stasi realizzativa  in ambito nucleare. 
Alla fine della crisi economica degli anni ‘70, la riduzione del prezzo del petrolio e più in generale 
di tutti i combustibili fossili e la privatizzazione di infrastrutture strategiche tra cui quelle 
energetiche, cambiarono gli orientamenti del mondo imprenditoriale privato. Furono pertanto 
privilegiate le tecnologie che richiedevano minori investimenti iniziali e promettevano utili a breve 
termine. 
La realizzazione  di nuovi impianti nucleari  era ritenuta un investimento ad alto rischio, protratto 
per tempi eccessivamente lunghi unitamente ad una serie di rischi economici legati all‘incertezza 
dei processi autorizzativi, alla delicata gestione dei rifiuti radioattivi, alla inadeguata tutela da parte  
delle amministrazioni pubbliche. 
Nel  2008 il numero di impianti nucleari in esercizio risultano 439 per una potenza pari a 372.234 
MWe. Ulteriori 35 impianti per una potenza di 29.278 MWe (fonte: Sito IAEA) erano in 
costruzione.
42 
 
Questi reattori forniscono circa il 16% del consumo mondiale di elettricità, pari al 25% del 
fabbisogno dei soli paesi OECD, e al 35% se si considera solo l‘Unione Europea. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabella 1.1: Numero di reattori operativi e in costruzione per tipologia nel 2008  (fonte: sito IAEA) 
 
 
Figura 1.4: Numero  di  reattori  operativi  nel  mondo nel 2008  (fonte: sito IAEA) 
 
Alla fine del triennio successivo il parco esistente registra un saldo positivo di 3 unità (da 436 a 
439) che fornisce un incremento di potenza erogata di 0,73% (da 372234 a  374958 MWe). 
NPP Operational Under Construction 
Type No. of Units 
 
Total 
MW(e) 
No. of Units Total 
MW(e) 
BWR 94 85287 2 2600 
FBR 2 690 2 1220 
GCR 18 9034 0 0 
LWGR 16 11404 1 925 
PHWR 44 22390 4 1298 
PWR 265 243429 26 23235 
Total: 439 372234 35 29278
43 
 
Notevole l‘aumento rilevato nel numero degli impianti in costruzione che da 35 nel  2008 
raggiungono i 65 al gennaio 2011. Come si può notare la percentuale maggiore è collocata in Russia 
e in oriente.
44 
 
 
Country 
In operation Under construction 
Number 
Electr. net 
output 
MW  
Number 
Electr. net 
output 
MW  
 
Argentina 2 935 1 692  
 
Armenia 1 375 - - 
 
Belgium 7 5,926 - - 
 
Brazil 2 1,884 1 1,245 
 
Bulgaria 2 1,906 2 1,906 
 
Canada 18 12,569 - - 
 
China 
 Mainland 
 Taiwan 
  
13 
6 
  
10,048 
4,980 
  
27 
2 
  
27,230 
2,600 
 
Czech Republic 6 3,722 - - 
 
Finland 4 2,716 1 1,600 
 
France 58 63,130 1 1,600 
 
Germany 17 20,490 - - 
 
Hungary 4 1,889 - - 
 
India 20 4,391 5 3,564 
 
Iran - - 1 915 
 
Japan 54 46,823 2 2,650 
 
Korea, Republic 21 18,665 5 5,560 
 
Mexico 2 1,300 - - 
 
Netherlands 1 487 - - 
 
Pakistan 2 425 1 300 
 
Romania 2 1,300 - - 
 
Russian Federation  32 22,693 11 9,153 
 
Slovakian Republic 4 1,792 2 782 
 
Slovenia 1 666 - - 
 
South Africa 2 1,800 - - 
 
Spain 8 7,514 - - 
 
Sweden 10 9,303 - - 
 
Switzerland 5 3,238 - - 
 
Taiwan 6 4,980 2 2,600 
 
Ukraine 15 13,107 2 1,900 
 
United Kingdom 19 10,137 - - 
 
USA 104 100,747 1 1,165
45 
 
Total 442 374,958 65 62,862 
 
Tabella 1.2: Figura 1.6: Nuclear power plants worldwide, in operation and under construction (fonte: sito IAEA 
Jan 19, 2011) 
 
Figura 1.5: Number of reactors in operation, worldwide, Jan 19, 2011 (IAEA 2011, modified) 
 
 
 
Figura 1.6: Nuclear power plants under construction, Jan 19, 2011 (IAEA 2011, modified)
46 
 
1.3 LA SITUAZIONE ENERGETICA E IL NUCLEARE IN 
ITALIA 
Il nucleare non è la panacea a tutte le problematiche  nel campo energetico ma sicuramente è 
l‘elemento  più  importante nel mosaico delle sorgenti alternative ai tradizionali combustibili fossili, 
e concreta risposta ad alcune criticità prima fra tutte l‘inquinamento atmosferico. Se il contributo 
dell‘energia nucleare a livello mondiale sarà strategica per il futuro, per l‘Italia sarà fondamentale. 
Il nostro paese non disponendo di sufficienti fonti energetiche in grado di fornire alla nazione uno 
sviluppo sostenibile  che gli permetta di mantenere un adeguato livello di competitività nello 
scenario del mercato internazionale è costantemente dipendente da forniture extraterritoriali. Tale 
situazione pone il paese in una costante situazione ad alto rischio che diventa massima nel caso di 
un‘eventuale emergenza nel settore energetico. 
 
Figura 1.7 Grado della dipendenza energetica dall’estero anno 2008 (dati Autorità Energia, estrapolazione 
Enerdata ott-2010) 
 
Anno 2008 Italia Francia Germania Spagna 
Regno 
Unito 
EU-27 
Importazioni nette 158 140,4 210,4 124,9 57,4 1012,5 
Consumo primario 177 266,6 334,6 140,6 209 1754 
Dipendenza estera (importazioni 
nette/consumo primario) 
89,30% 52,70% 62,90% 88,90% 27,40% 57,70% 
Tabella 1.3: Grado della dipendenza energetica dall'estero anno 2008 (dati Autorità Energia, estrapolazione 
Enerdata ott-2010)