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Titolo: DATI: Energia nucleare e futuro energetico.

Riprendo il discorso che ho iniziato il 28 c.m., 1.05 am.
Quanto può costare una centrale nucleare?
Tantissimo. Qui si parla delle migliori teconologie che la scienza
possa fornire. E allora? Bisogna vedere se effettivamente rende dal
punto di vista energetico: il costo iniziale conta una verza, al
confronto.
Vogliamo vedere quanto cosa produrre un kW di corrente con una
centrale a carbone e quanto con una nucleare? Iniziamo da quella a
carbone, e prenderò come esempio una centrale di medio-piccole
dimensioni che sta a una cinquantina di km da dove abito io: la
centrale di Porto Vesme, una che produce 320 MW di energia all'ora.
Partiamo da principio. Quanto costa un chilo di carbone? Sulle 20
lire. Ed è piuttosto poco... per ora.
Quanto posso ricavare da un chilo di carbone? Mettiamo, sulle 6000
kcal (e qui stiamo parlando del miglior carbone in circolazione, in
realtà dovremmo essere più sulle 4000, ma cmq voglio esagerare). Sì,
ma quanto di queste calorie riesco effettivamente a "tradurre" in
corrente? Poniamo il 28,5% (e sarebbe una signora centrale!), il resto
se ne va in calore (purtroppo le macchine di Carnot sono fisicamente
impossibili): sono 1720 kcal circa.
Quante kcal ci vogliono per un kw di corrente? 860 circa, ovvero un
chilo di carbone mi dà 2 kW a conti fatti, ergo produrre un kW mi
costa 10 lire.
Dati gli eccessi che ho usato, direi che si può salire sino a 20
lire/kWh e aggiungendo annessi e connessi stimo una cifra intorno alle
35 lire/kW (noi un kW lo paghiamo 150 lire). Ciò corrisponde in
dollari a circa 1.86 centesimi e più o meno ci siamo con i dati che ho
trovato (e sono stato anche troppo buono considerando che il carbone
gli Stati Uniti ce l'hanno in casa, noi lo importiamo).
Ora esaminiamo il ciclo di una centrale nucleare: la materia prima è
l'uranio, che nella crosta terrestre è 800 volte più comune dell'oro,
40 volte più dell'argento, 13 volte del mercurio e 4 volte più raro
del piombo.Tuttavia, nelle comuni centrali pressurizzate non viene
usato l'U-238 che si trova in natura e che contiene lo 0,7% di U-235,
più instabile e quindi più adatto alle reazioni di fissione: viene
arricchito portando la percentuale di U-235 al 3-4%: processo che
costa, e che fa salire un prezzo di un grammo di uranio arricchito
intorno alle 40000 lire (l'oro costa sulle 20000 al grammo, mi pare).
Altro sistema è il CANDU usato dal Canada: non si arricchisce
l'uranio, però si usa nel nocciolo acqua "pesante" (con il deuterio al
posto del protio), che fa praticamente eguagliare i costi.
Il processo consiste nello spaccare (fissare) un nucleo di uranio
tramite neutroni: ogni atomo fissato libera 170 MeV (megaelettronvolt)
o 2,7x10^(-11) J.
Purtroppo di questo uranio solo lo 0,6% viene fissato: a conti fatti
un grammo di uranio ci fornisce 410 MJ (megajoule) di energia, ovvero
convertendo circa 100 Gcal (gigacalorie) di energia al chilo.
Ciò vuol dire che un chilo di uranio fornisce una quantità di energia
16 milioni di volte maggiore rispetto a un chilo di carbone, a fronte
di un costo 2 milioni di volte maggiore. Ergo, economicamente
parlando, il rapporto energia_prodotta / costo_della_materia_prima
risulta essere 8 volte migliore quello di una centrale nucleare.
Ponendo anche che una centrale nucleare abbia un rendimento la metà
del 28,5% che ho ipotizzato su, il rapporto arriva a 1 a 4.
Ohhh, ma il nucleare non era antieconomico? :-)
Il vero costo di una centrale atomica riguarda lo smaltimento delle
scorie, gli ammortamenti, il mantenimento della centrale, la
manodopera specializzata (e molto: altro che Homer Simpson!) che viene
usata e mille altre cose di cui le centrali termoelettriche non
soffrono.
Vogliamo esaminare dal punto di vista ecologico una centrale a
carbone?
Benissimo! Riprendendo sempre l'ipotesi del miglior carbone e
dell'eccezionale efficienza, la centrale di Porto Vesme brucia 160
tonnellate di carbone all'ora, 3840 al giorno (sono quasi 77 milioni
di carbone, ponendo 20 lire al chilo, e una centrale termoelettrica
sta accesa 24 ore su 24), ovvero un milione e 400 mila tonnellate di
carbone all'anno circa. Di questo il 10% è cenere che viene raccolta e
buttata e l'1% è cenere in microgranuli che si disperde per l'aria.
Traducendo, 38,4 tonnellate di cenere in aria al giorno e 14000
all'anno. E il cielo sono sa quanto è dannosa quella cenere: poi
lamentiamoci delle piogge acide! Congratulazioni.
Nel frattempo sto raccogliendo altri dati riguardo al fenomeno che ha
sottolineato Ronald Reagan in un post di pochi giorni fa: davvero una
centrale a carbone libera più radioattività di una centrale nucleare?
Non posso escluderlo a priori: tra il cabone utilizzato è presente non
solo il C-14, seppur in minima parte, che è radioattivo, ma anche
elementi tipo K-44 che proprio "tranquilli" non sono... da
approfondire.
Ah, quasi dimenticavo: a fronte della richiesta di link da parte di
Andrea Dolci, ho trovato questo:
http://www.uic.com.au/index.htm
Interessante soprattutto la pagina 
http://www.uic.com.au/ne3.htm
, dove
si vede che nel mondo sono attualmente in costruzione 30 centrali - di
cui una in Francia, una in Giappone (che ne ha 53: ecco sopperito un
dato che mi mancava!), due nella Rep. Ceca, 3 nella Slovacchia, una in
Romania... e meno male che ci stavamo denuclearizzando.
MaxArt
Waiting for nuclear fusion power plants.
Dedico questa piccola ricerca alla sorella di un mio caro amico,
scomparsa oggi in seguito ad un tragico incidente. Lo so che è poco,
spero di rimediare... Fatti coraggio, Mauro!

 Romania... e meno male che ci stavamo denuclearizzando.
Infatti su [1] puoi trovare l'elenco delle centrali nucleari in
produzione nei prossimi 20 anni. Notare la bella colonna bianca
per l'America (a parte due centrali in Brasile e Argentina), e
quella quasi tale a parte la Francia (con 3 o 4 centrali nucleari
in 20 anni) per l'Europa Occidentale. Solo il Far East (dai nomi
di India, Cina, Korea, etc.) avanza ma comunque non riesce nemmeno
a coprire la quantita' di energia nucleare persa globalmente a
causa della chiusura delle centrali occidentali. Tiene bene indovina
chi? Ukraina e Russia....
[1] USA Department of Energy Statistics
 
http://www.eia.doe.gov/cneaf/nuclear/n_pwr_fc/data98/proj.html
--
 Alberto                 
albe...@my-dejanews.com
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chi? Ukraina e Russia....
No, dico, e allora? Hai qualcosa da dire su Cina, India, Ucraina,
Russa...?
Vedi, io ti darei ragione sul fatto che le centrali nucleari fossero
antieconomiche se NESSUNA centrale in NESSUNA parte del mondo venisse
più costruita: allora penserei davvero che se non lo fanno è
antieconomica. Invece lo fanno. Perché?
Contando poi che i suddetti paesi non nuotano nell'oro e che le
centrali co$tano parecchio quanto a costruzione e ad ammortamenti
vari, mi chiedono se siano tutti dei completi rincoglioniti a
costruirle!!!
Io avrei un'altra ipotesi: guarda caso in questi paesi il movimento
ambientalista non conta niente. Si pensa effettivamente a cosa è
conveniente dal punto di vista economico, quindi costruiscono centrali
senza che i verdi si mettano in mezzo.
MaxArt
Waiting for nuclear fusion power plants.
P.S.: scusate, oggi posto poco... non ho avuto il tempo materiale per
rispondere.

 wrote in message
37794f86...@news.dada.it...


MaxArt wrote:


Riprendo
il discorso che ho iniziato il 28 c.m., 1.05 am.


Quanto può costare
una centrale nucleare?


Tantissimo. Qui si parla
delle migliori teconologie che la scienza


possa fornire. E allora?
Bisogna vedere se effettivamente rende dal


punto di vista energetico:
il costo iniziale conta una verza, al


confronto.


.................


Cari Amici,


Aggiungo qualche dato
in mio possesso proveniente da fonti degne di fede:


Il rendimento della rete
elettrica nazionale è espresso come "heat rate", ossia con quanto
calore riesco a generare 1 kWhe (kilowattora elettrico) considerando il
parco generatore nel suo insieme. esso si aggira fra 2200-2300 kcal/kWhe,
proveniente dalla combustione dei fossili.


Ho qui sottomano una
tabella (Table FE1 Renewable Energy Annual 1995, DOE, titolo Estimated
Emissions from Electric Power Generation, tons/Gigawatthour) in cui:


               
SO2         NOx    
PM10      CO2      VOCs(Comp
org volatili)


                                                                                                                                           
Western Coal    0.81       
2.20    0.06    1 039      
0.09


Gas            
0.003       0.57    0.02     
640       0.05


Oil            
0.51        0.63    0.02     
840       0.03


PM10 particolati


Tonnellate in massa per
gigawattora prodotti (ossia una centrale da 1000 MW che funziona per 1
h).


Inoltre, riprendo dei
dati di repertorio:


Un reattore avente una
potenza da 1 GW (1000 MW) produce in un anno 28 tonnellate di combustibile
irradiato, un reattore autofertilizzante produce 1 tonnellata di scorie.
1 t attiva di prodotti di fissione ed elementi non fissili fortemente irradiati
occupa 50 dm^3 che una volta inscatolati per lo stoccaggio occupa 
4 m^3.


Una centrale fotovoltaica
sempre da 1 GW occupa (efficienza 10%) un quadrato di 10 km per lato (bisogna
considerare il dispendio energetico in fabbrica per costruire pannelli,
tubi, lavorazioni dell'acciaio ecc. che consumano grandi quantità
di energia).


La speranza della fusione
sta attualmente calando, il progetto ITER è stato depotenziato,
dopo il ritiro USA, mentre di pari passo aumentano le difficoltà
tecnologiche per le temperature e le intensità dei campi magnetici
da applicare, quindi non è che sia dietro l'angolo.


Premesso che nessuna
fonte energetica  è ad impatto ambientale nullo, (si vedano
gli sconquassi ambientali provocati nel mondo dalla fonte idroelettrica,
Assuan ecc.), il nucleare è in stasi per il basso costo dei combustibili
fossili, i processi nucleari adottabili sono molteplici, totalmente diversi
dal Chernobyl, (cfr. reattori sottocritici), ma la politica di liberalizzazione
del mercato, per sistemi politici non ancora consolidati come il nostro
non consente di prendere decisioni forti aventi orizzonti temporali di
qualche decennio. La classe politica, nel suo interesse nel perpetuarsi,
fa bene a tenersi alla larga da gatte simili che presuppongono un ben altro
sistema paese.


Per quanto riguarda
i costi del kWh prodotto, poi ho delle tabelle IAEA in cui il nucleare
era un pò sotto le altre fonti fossili per paesi quali F (45 cent.
Nu vs. 58 Gas), J (75 vs 80), Can (50 vs 58), mentre USA (60 vs. 50) UK
(80 vs 50) era più alto. I costi sono espressi in centesimi di FF
1991 e comprendono costi di investimento, esercizio e combustibile. Non
comprendono i costi di demolizione e sono influenzati dalle diverse situazioni-paese
(tipi adottati, licenze, procedure ecc.).


In conclusione, assumendo
un approccio laico come il 95% degli addetti ai lavori, il nucleare ha
una grossa dignità energetico-ambientale per il futuro, ma il mercato
globale è nemico di scelte a lungo termine che non guardino oltre
il profitto immediato. Prevedo per i prossimi anni un "businness as usual",
ove ci si adatterà a vivere in un pianeta più brutto, più
caldo e più inospitale, magari con più automobili e frigoriferi,
mentre si continuerà a disquisire su ritocchetti alla situazione
attuale invece che prendere il toro per le corna. Dovrebbe entrare in ballo
veramente la politica per auspicare un mondo più verde, ma temo
che con i personaggi attuali lo avremo solo molto più giallo.


Ciao Giorgio



 licenze, procedure ecc.).
Visto che mi sembri particolarmente informato e soprattutto ricolmo di
dati, sei in grado di disaggregare il costo i quota fissa (investimento)
e in quota variabile ( combustibile e gestione ) ? 
Inoltre, risponde al vero che i costi di "decommissioning" sono circa
uguali ai costi di costruzione ?
grazie e ciao
andrea

 senza che i verdi si mettano in mezzo.
Hai mai visto un verde in USA?


ma temo che con i personaggi attuali lo avremo solo molto più giallo.
Già, che tristezza, vero? E io che reputo i VERDI in apprezzabile
parte responsabili di un futuro GIALLO.
Anche contro i cibi modificati geneticamente, ma perché?


Hai mai visto un verde in USA?
Hai voglia! Perché pensi che non ce siano?
Io ne ho conosciuti anche via internet.
