Sistemi elettorali

Nucleare e consumo d’acqua

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Torniamo a parlare di nucleare per introdurre un argomento che, per noi pavesi, è utile conoscere. L’utilizzo dell’acqua in una centrale nucleare.

In questi mesi, dopo l’accelerata del governo per ciò che concerne la costruzione di 4 nuove centrali nucleari, si è tornato a parlare di una centrale in Lombardia. Posto che si tratta spesso di speculazioni che nulla hanno a che vedere con le scelte che verranno, immagino, comunicate a cose già decise, mi sembra interessante avviare una discussione sull’argomento.

Inciso: se cercate nel web troverete tutto e il contrario di tutto in relazione all’uso dell’acqua in una centrale nucleare. Si va da chi dice che un centrale sul Po preleverebbe il 40% dell’acqua del grande fiume a chi invece sostiene che non vi sarà alcun problema.

Lungi da me dare una risposta: non essendo un esperto sarei un tantino pretenzioso e partirei sconfitto in partenza.
Tuttavia, possiamo cercare di capirci qualcosa di più, visto che sul web il materiale non manca, anche in relazione alle esperienza degli altri paesi.

La possibilità di installare impianti nucleari anche in zone non costiere o comunque in aree del pianeta la cui disponibilità idrica non è confrontabile con quella di ampi bacini naturali rende indispensabile il ricorso alle torri di raffreddamento a secco o a umido.
Dal punto di vista tecnologico, in ambito nucleare si privilegiano le torri evaporative a circolazione naturale soprattutto per la maggiore affidabilità che esse presentano rispetto a sistemi a circolazione forzata.
Le maggiori controversie sorte intorno all’utilizzo di torri evaporative per il raffreddamento degli impianti nucleari riguardano il potenziale depauperamento che tali sistemi opererebbero ai danni delle risorse idriche a disposizione del territorio, soprattutto per gli utilizzi agricoli e civili.
La paventata “sete” indotta dalla presenza di centrali nucleari con torri di raffreddamento nel territorio costituirebbe pertanto, secondo tali considerazioni, un serio ostacolo all’impiego della tecnologia nucleare e alla sua diffusione. Inciso: viene spesso dimenticato che le centrali elettronucleari sfruttano cicli termodinamici analoghi a quelli delle centrali termoelettriche convenzionali, alimentate a olio combustibile o a carbone, le quali necessitano di sistemi di raffreddamento al condensatore basati sul prelievo di acqua dal territorio.

La quantità di calore da sottrarre è enorme e, per fare questo, si usano grandi quantità di acqua provenienti da una sorgente fredda naturale. Si tratta per l’appunto dell’acqua di laghi, fiumi o mare. Questa viene utilizzata e poi ributtata nella sorgente naturale. Partiamo quindi con un dato di fatto: è vero che una centrale preleva acqua (e tanta) ma è anche vero che circa il 95% di questa acqua torna all’ambiente.
Altro punto fondamentale: l’acqua non si trova più alla stessa temperatura di prima, è molto più calda. Ecco allora che servono quelle enormi torri di raffreddamento (alte circa 150 m) nelle quali abbassare ulteriormente la temperatura di queste masse d’acqua prima di riversarle di nuovo nelle sorgenti fredde. Nonostante questo la temperatura di uscita è sempre superiore a quella di entrata.  Il rischio, in questo caso, è che sia restituita a temperature più alte causando inquinamento termico o con un’attività fuori dalla formula di scarico. Infatti le centrali nucleari “scaricano” di ruotine sia in atmosfera che in acque superficiali. Poi possiamo discutere sulla qualità dello scarico,  ma prima occupiamoci di inquadrare il problema.
Questo aspetto è molto delicato, perché coinvolge l’equilibrio degli ecosistemi nei quali la centrale è inserita e quindi la vita vegetale e animale nei fiumi o nei laghi dai quali l’acqua fredda viene prelevata.

Quanta acqua serve?
Una centrale con una potenza di 1000 MW (tipica dei reattori di 2 e 3 generazione), ha bisogno di circa 1.800.000 litri di acqua al minuto, questo significa 30 mila litri al secondo che corrispondono a 30 m3.
Questo valore dipende fortemente dalle temperature di esercizio dell’impianto. Se, per renderlo più efficiente, si decide di lavorare in condizioni di maggior produttività la quantità d’acqua necessaria raddoppia. Inoltre questo valore dipende fortemente dalla potenza erogata dal reattore. Così i nuovi reattori da 1600 MW dichiarano una necessità di 40 m3 al secondo. UCS (Union of concerned scientists) calcola per un reattore appunto di 1600 MW una necessità d’acqua di oltre 70 m3 al secondo in condizioni di esercizio ottimali per la produzione.
L’Electric Power Research Institute (EPRI) di Palo Alto, California, ha pubblicato uno studio nel 2002 sull’utilizzo dell’acqua per la produzione di energia. La tabella seguente, presa da questo documento, elenca per tipo di centrale i prelievi e il consumo di acqua, ossia quanta acqua serve per produrre una misura standard di elettricità, il mega-watt ora (Mwh).


I 4 reattori scelti dal governo italiano sono  ad acqua in pressione ed “evolutivi dei reattori “Konvoi” ed “N4″. Il loro fabbisogno è di 100.000 litri al secondo. Sono circa 6 mln di litri d’acqua al minuto, ossia 100 mc/s.

Ragionando in termini di bilancio idrico del bacino idrografico del Po esso può essere così riassunto: la media annua di precipitazioni che si riversa sul bacino è di circa 1108 millimetri, con valori medi massimi di 2000 millimetri e valori medi minimi di 700 millimetri. Ciò determina un volume di afflusso mediamente pari a 77,7 miliardi di metri cubi l’anno, che corrisponde ad una portata continua e stimata per il Po di 2464 metri cubi al secondo. Il deflusso medio superficiale, quello che transita realmente nella rete idrografica è di 46,5 miliardi di metri cubi, pari al 60% degli afflussi ed ha una portata continua di 1473 metri cubi al secondo.  Una prima spiegazione delle sempre più frequenti crisi idriche di questi ultimi anni è certamente da attribuire alla portata media annua che è di 1470 metri cubi, mentre i diritti di prelievo delle concessioni sono pari a 1850 metri cubi al secondo. Vi è, quindi, un deficit “strutturale”, a livello di valore medio, di 380 metri cubi al secondo.
Nella tabella seguente è elencata la portata di alcuni fiumi europei:

In buona sostanza, grossi problemi per l’approvvigionamento d’acqua per ora non ce ne sono.
Interessante, a tal proposito, è un’intervista della Gazzetta di Mantova a Gilberto Faelli, ex direttore di Caorso.
L’ingegner Gilberto Faelli è stato infatti il responsabile Enel dell’avviamento della centrale elettronucleare di Caorso nel 1975, ne ha quindi seguito la direzione e poi lo smantellamento come Sogin (Società di gestione del nucleare). Da tre anni è in pensione.
Ecco alcuni stralci, che gettano un po’ di luce su una ipotetica realizzazione di una centrale nei pressi del Po:

Ingegnere, è vero quello che afferma il fisico Bruno Coppi, docente del Mit di Boston, ovvero che il Po è inadatto per le centrali nucleari?
«A Caorso la nostra centrale aveva una potenza di 860 Megawatt. Ma negli ultimi anni, in particolare nel 1985, abbiamo dovuto ridurne la potenza in estate perché il Po non garantiva sufficiente acqua per il raffreddamento dell’impianto. Ricordo poi che nel 2003 vennero sospese le irrigazioni per far funzionare la centrale termoelettrica piacentina di La Casella mentre Ostiglia fu costretta a spegnere per mancanza d’acqua. E non sono casi isolati».

Lei teme che siano eventi che si possono ripetere?
«La centrale nucleare ha una vita operativa attorno ai 60 anni. Per questo avevamo elaborato degli studi approfonditi sul futuro climatico e la situazione del fiume. Tutto indica che nei prossimi decenni la portata del Po è destinata a calare drasticamente».

Quanta acqua serve per raffreddare una centrale nucleare?
«Noi utilizzavamo oltre 60 metri cubi al secondo, ma le centrali previste sono di potenza doppia. Usando le torri di raffreddamento, poi gran parte dell’acqua non viene restituita al fiume, ma dispersa nell’atmosfera sotto forma di vapor d’acqua. Aggiungo che i nostri studi indicavano l’impossibilità d’emungere dalle falde: fare una centrale sul Po oggi significa dover decidere se funziona quella o se s’irrigano i campi».

Molti ritengono che la pianura, essendo la più energivora d’Italia, necessita di una centrale.
«Io ribalto il problema. Quando si localizza una centrale nucleare, bisogna minimizzare il livello di rischio. E il rischio è una semplice moltiplicazione fra la probabilità di un incidente e il danno che questo evento può provocare. Piazzare una centrale in mezzo a luoghi densamente abitati, come il cuore della pianura padana, significare aumentare il danno. Se l’impianto fosse sulla costa, metà del suo intorno è disabitato, perché acqua e di dimezza d’un colpo il rischio».

Quindi Viadana sarebbe inadatta?
«Certo. Oggi la normativa sulle localizzazioni è diversa da quella degli anni’60 e ’70. Alcuni studi su Viadana potranno essere riutilizzati, altri no. Ma dico di più. La stessa Caorso necessitava già nel 1986, all’atto dello spegnimento, di importanti lavori d’adeguamento di sicurezza, come l’inertizzazione con azoto del contenitore primario per evitare il rischio d’esplosione. Inoltre ha una limitata capacità d’immagazzinamento del combustibile irraggiato, cioè già usato. Le nuove centrali sono poi molto più grandi. Si potrebbe costruire solo a fianco della vecchia centrale».

Da segnalare, tra l’altro, un altro problema che si è presentato all’estero: la temperatura dell’acqua. Sappiamo che in alcuni punti del Po, in estate, la temperatura tocca anche i 30 gradi centigradi.
Ecco alcune notizie recenti provenienti da USA, Francia e Spagna.

Usa: il fiume Tennessee troppo caldo per la centrale nucleare
Il Browns Ferry Nuclear Power Plant, nei pressi di nei pressi di Athens, in Alabama, da mesi funziona a solo la metà della sua potenza e rimarrà probabilmente così per tutto settembre. Si tratta di una centrale nucleare con tre t reattori, la più grande della Tva, un organismo pubblico Usa, e che, secondo il Nuclear Energy Institute, è stata quella tra le 104 centrali nucleari Usa ad essere più in difficoltà per il riscaldamento delle acque. Insomma, come ammette lo stesso eterno presidente della Tva, Tom Kilgore, il fiume è troppo caldo per raffreddare la centrale atomica e da più di 40 giorni la Tva ha dovuto ridurre la produzione di energia a Browns Ferry. La scorsa settimana, la Tva è stata beccata mentre violava l’autorizzazione dall’ Alabama Department of Environmental Management utilizzando acqua con temperature superriori a 90 gradi F (32 gradi celsius).
Il problema è che il fiume Tennessee quando scorre nel Guntersville Reservoir intorno a Browns Ferry, si allarga, rallenta, diventa meno profondo e la Tva utilizza pompe meccaniche per rifornire le sue torri di raffreddamento, ma ora succhia acqua calda.
Durante un’audizione pubblica sul problema tenutasi la scorsa settimana al Tva board, l’attivista antinucleare di Knoxville Margaret Klein ha detto che «Le centrali nucleari sono destinate a incontrare sempre più problemi termici sul fiume Tennessee , con il global warming che fa aumentare la temperatura del fiume. Questo è un problema serio e non può che peggiorare se si aggiungeranno altri reattori».
Ashok Bhatnagar, senior vice president della Tva ha ammesso che l’utility aveva preso in considerazione l’aggiunta di più torri di raffreddamento o di un circuito chiuso di raffreddamento quando la Browns Ferry fu restaurata negli anni ’90, ma che allora si pensò che la probabilità che il fiume Tennessee superasse la temperatura di 90° F fossero molto rare. Eppure la centrale, nonostante il potenziamento dell’impianto di raffreddamento, negli ultimi 5 anni ha dovuto ridurre la produzione per due volte a causa della temperatura dell’acqua. Ora si stanno esaminando nuove opzioni per raffreddarla senza riscaldare il fiume.

I tecnici: «Temperature troppo alte dell’acqua per raffreddare gli impianti. Il ministro dell’Industria: «La situazione è grave»
Il caldo sta mettendo in crisi le centrali nucleari francesi. E’ stata infatti convocata una riunione d’emergenza a Parigi per affrontare i problemi causati dalle temperature soffocanti che attanagliano il Paese. «La situazione è davvero seria», ha detto il ministro dell’Industria Nicole Fontaine prima di un incontro con gli esperti ministeriali e della società elettrica francese, di proprietà dello stato, Electricité de France (Edf).
Alcune delle 58 centrali nucleari francesi si confrontano con un dilemma dovuto alla sempre maggiore temperatura dell’acqua: tagliare la produzione, oppure rilasciare nei fiumi l’acqua che utilizzano per il raffreddamento ad una temperatura più alta di quella consentita dai regolamenti.  La centrale di Bugey, vicino a Lione, sul fiume Rodano, ha già dovuto richiedere una speciale esenzione per ributtare nel fiume l’acqua oltre i normali limiti. Il ministro Fontaine ha fatto capire, prima dei colloqui, che la risposta deve essere il razionamento, ma ha rifiutato di dirlo esplicitamente. «Non c’è più margine di manovra, è essenziale che i cittadini siano pronti ad accettare le conseguenze», ha detto. La Francia è stata soffocata da temperature estive che hanno superato i 40 gradi in alcune zone.

Per l’ eccessivo caldo che sta colpendo la Spagna è stata decisa la chiusura nei giorni scorsi della centrale nucleare di Santa Maria de Garona, nella provincia settentrionale di Burgos.
Questa decisione è stata presa per via di un aumento della temperatura dell’acqua del fiume Ebre che di solito sono utilizzate per il raffreddamento dell’ impianto nucleare.
La società “Nuclear” (gestore dell’ impianto) punta a poter riaprire quanto prima la centrale, appena l’ affluso di acqua del fiume sarà maggiore infatti la temperature dell’ acqua dovrebbe calare.
Probabilmente la centrale già in questo momento potrebbe essere tornata a produrre energia.

Un altro problema molto serio è rappresentato dalla temperatura dell’acqua che viene rilasciata dalla centrale al fiume.
Leggete cosa è avvenuto sul fiume Hudson:

Un anno fa si è chiusa una causa durata dieci anni a New York. Da un lato l’associazione ambientalista Riverkeeper diceva che la centrale nucleare di Indian Point sul fiume Hudson influiva sull’ecosistema del fiume distruggendo una quantità mostruosa di fauna, dall’altro la Entenergy, proprietaria della centrale, negava tutto. L’ente ambientale dello stato di New York (DEC) ha stabilito che ogni anno più di un miliardo di pesci venivano “bolliti” dal sistema di raffreddamento della centrale.
Negli Stati Uniti solo 40 centrali atomiche statunitensi su 104 si avvalgono delle torri di raffreddamento per il riciclaggio dell’acqua, evitando “eccessivi” danni all’ambiente. Le altre 64, come Indian Point, si avvalgono di acqua fluviale per evitare di spendere nella costruzione delle torri, causando la moria dei pesci.
A maggio 2008, la Riverkeeper ha commissionato uno studio parallelo a quello del DEC, da cui si rileva che nell’Hudson, dopo 35 anni dalla costruzione della centrale, dieci specie ittiche su tredici sono in via di estinzione.

Sarebbe interessante approfondire questi argomenti. In particolare, la previsione fatta sulla futura portata del Po e anche quest’ultimo argomento sull’inquinamento termico dei fiumi che, nel caso citato, pare essere causato da un difetto di progettazione e non rappresenta certo lo standard del funzionamento di una centrale. Mi prometto di darvi un resoconto appena possibile.

Written by sistemielettorali

1 novembre 2010 a 20:09

5 Risposte

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  1. Complimenti, un articolo davvero interessante e con diversi spunti per un dibattito equilibrato.
    Mi chiedo quanto il limite di 3°C sul deltaT delle acque evitando la formazione di barriere termiche lungo i fiumi sia adeguato, almeno secondo i decreti che normano gli scarichi superficiali. Altrimenti le centrali dovranno ottenere una deroga, soprattutto nei periodi di secca. Chiaramente la deroga è l’ultimo dei problemi …

    Gifh

    1 novembre 2010 at 21:29

  2. […] giro per la rete si discute parecchio attorno alla faccenda: ci sono forti perplessità attorno al consumo di acqua delle centrali paventate. In effetti, negli ultimi anni parecchi impianti termoelettrici che affidavano il proprio […]

  3. […] https://sistemielettorali.wordpress.com/2010/11/01/nucleare-e-consumo-dacqua/ .. Per ben quattro degli articoli pubblicati quel giorno, l’editoriale del direttore Concita De Gregorio e gli articoli di Natalia Lombardo e Silvia Ballestra, il premier ha chiesto i danni perchè quel prodotto giornalistico era stato «altamente lesivo della sua immagine». Un sacco di soldi, aveva chiesto il Cavaliere: un milione e 600 mila. Bene: il 21 gennaio scorso il giudice Franca Mangano, prima sezione del Tribunale civile di Roma, ha rigettato la richiesta e ha condannato il Presidente del Consiglio al pagamento delle spese processuali. Poco più di quindicimila euro, spiccioli per il Cavaliere, meno della metà del costo approssimativo di una serata ad Arcore con una ventina di fanciulle ospiti. Ma non sono i soldi il merito della faccenda. Sono le venti pagine delle motivazioni con cui il giudice Mangano riconsegna dignità e ruolo al diritto di cronaca e boccia l’insofferenza alla critica e l’obbedienza al pensiero unico tipiche e pretese del Cavaliere Da l’unità.it .. Un eccezionale Beppe Grillo sul nucleare ad Annozero 17-3-11 […]

  4. […] https://sistemielettorali.wordpress.com/2010/11/01/nucleare-e-consumo-dacqua/ .. Per ben quattro degli articoli pubblicati quel giorno, l’editoriale del direttore Concita De Gregorio e gli articoli di Natalia Lombardo e Silvia Ballestra, il premier ha chiesto i danni perchè quel prodotto giornalistico era stato «altamente lesivo della sua immagine». Un sacco di soldi, aveva chiesto il Cavaliere: un milione e 600 mila. Bene: il 21 gennaio scorso il giudice Franca Mangano, prima sezione del Tribunale civile di Roma, ha rigettato la richiesta e ha condannato il Presidente del Consiglio al pagamento delle spese processuali. Poco più di quindicimila euro, spiccioli per il Cavaliere, meno della metà del costo approssimativo di una serata ad Arcore con una ventina di fanciulle ospiti. Ma non sono i soldi il merito della faccenda. Sono le venti pagine delle motivazioni con cui il giudice Mangano riconsegna dignità e ruolo al diritto di cronaca e boccia l’insofferenza alla critica e l’obbedienza al pensiero unico tipiche e pretese del Cavaliere Da l’unità.it .. Un eccezionale Beppe Grillo sul nucleare ad Annozero 17-3-11 […]

  5. Mi occupo di energie rinnovabili e quindi sono interessato ai problemi delle centrali nucleari, non più per l’Italia, ma per il resto del mondo; fra i vari “inconvenienti” delle nucleari avevo identificato, ma non approfondito quello della necessità di raffreddare i circuiti secondari non pressurizzati. Ho trovato “ad hoc” il suo articolo. Da esso ricavo che occorre una enorme quantità di acqua fresca che in parte viene resa, ma più calda, ed in parte se ne va dalle torri nell’atmosfera. Ambedue i risultati sono negativi. Mi chiedo se l’uso di acqua marina ha effetti negativi sulle pompe, tubazioni, circuiti di raffreddamento, ecc, oltre che ovviamente sul mare circostante, che subirebbe un riscaldamento. Dato che ho identificato ben 17 argomenti negativi sulle centrali nucleari, prima di aggiungervi questo, sarei lieto di conferme in proposito.

    Paolo Mazzanti

    22 settembre 2011 at 17:13


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