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L'Energia Nucleare è LA SOLUZIONE alla crisi energetica italiana?

16 settembre, 2022

Il ruolo dell'energia nucleare nella transizione energetica globale: parliamo con dati scientifici 

Il continuo aumento delle emissioni globali di gas serra e la probabilità che gli obiettivi di limitare l'aumento della temperatura a 1,5° sopra il livello visto all'inizio della rivoluzione industriale non vengano raggiunti ha portato a una crescente attenzione allo sviluppo di tutte le forme di energia gratis.  

L'energia solare ed eolica sono stati i principali beneficiari nel settore energetico, ma sta diventando chiaro che se gli obiettivi climatici devono essere raggiunti entro il 2050, è necessario dare la priorità ad altre forme di produzione di elettricità a basse o zero emissioni.  

Ciò ha portato a una sorta di rinascita per l'industria nucleare, il cui sviluppo è stato piuttosto stagnante dal disastro di Fukushima in Giappone nel 2011. 

In questo articolo esploriamo le motivazioni chiave per lo sviluppo dell'energia nucleare nell'attuale economia energetica globale.  

Ci auguriamo che possa rivelarsi utile a tutti coloro che sono interessati al ruolo dell'energia nucleare nella transizione energetica e alle implicazioni politiche ed economiche dell'ulteriore sviluppo di questa importante fonte di elettricità a basse emissioni di carbonio. 

La figura di seguito mostra come è cambiato il mix energetico globale per la generazione di elettricità per tipo di combustibile negli ultimi 50 anni.  

Le quote di carbone e petrolio sono diminuite negli ultimi 15 anni, mentre il gas naturale ha registrato un costante aumento dell'uso e le energie rinnovabili sono aumentate notevolmente.  

L'energia nucleare, sebbene abbia subito un calo nell'uso dopo il disastro di Fukushima del 2011, è rimasta relativamente stabile a circa il 10% del mix energetico globale con circa quattrocentoquaranta reattori nucleari in funzione oggi.  

Un'istantanea degli ultimi 10 anni è fornita in quest’altro grafico. Sebbene un buon numero di progetti di costruzione di centrali nucleari siano stati avviati negli ultimi 10 anni, si rifletteranno nelle cifre solo una volta che i reattori saranno attivi (che possono richiedere circa 10 anni dopo l'inizio della pianificazione e della costruzione iniziali). 

L'attuale transizione energetica, con la sua enfasi sulle fonti energetiche rinnovabili e sostenibili, è considerata la quarta dalla Rivoluzione Industriale. 

La prima transizione, durante la Rivoluzione Industriale, è stata da legno, vento e acqua al carbone; la seconda al crescente consumo di petrolio; e la terza al crescente uso di gas naturale, energia idroelettrica e nucleare. 

L'energia nucleare ha subito un forte calo della fiducia e dell'utilizzo del pubblico in alcuni paesi in seguito all'interruzione dell'intero settore causata dall'incidente di Three Mile Island nel 1979, all'aumento dei costi e un costante aumento della durata della costruzione dopo l'incidente di Chernobyl del 1986, e la richiesta di "maggiore trasparenza" da parte dei programmi nucleari dopo il disastro di Fukushima del 2011. 

Tuttavia, l'energia nucleare è stata ora reinstallata al centro del dibattito come fonte di energia sostenibile, soprattutto nel settore della produzione di elettricità, dati i suoi bassi livelli di emissioni. 

Ma quali sono le motivazioni per l'energia nucleare oggi? 

È importante distinguere tra le motivazioni dei paesi che passano al nucleare per motivi climatici e quelli che passano o adottano il nucleare per altri motivi.  

L'attenzione qui è sui paesi in transizione o in costruzione di centrali nucleari (o centrali nucleari) e sui paesi che sono interessati a adottare l'energia nucleare per la prima volta ma non hanno ancora iniziato il processo di costruzione. La figura di seguito fornisce un'istantanea dell'attuale costruzione dei reattori in tutto il mondo. 

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La generazione di elettricità è considerata l'obiettivo principale degli sforzi per frenare il cambiamento climatico perché le emissioni derivanti dalla combustione di combustibili fossili per produrre elettricità rappresentano circa il 40% delle emissioni globali totali e sono la fonte di emissioni di CO2 in più rapida crescita negli ultimi decenni. 

L'accordo di Parigi ha visto quasi tutti i governi del mondo concordare di unire gli sforzi per limitare l'aumento della temperatura globale a due gradi centigradi.  

L'energia nucleare è una componente fondamentale nella risposta internazionale ai cambiamenti climatici ed è considerata da quasi tutti i paesi considerati in questo rapporto come un mezzo per affrontare le sfide legate al clima. Il 66% dei paesi che attualmente costruiscono reattori per l'energia nucleare esprime la motivazione ad affrontare il cambiamento climatico adottando o ampliando le proprie capacità di energia nucleare. 

Questi includono Regno Unito, Emirati Arabi Uniti, Pakistan, Iran, India, Finlandia, Cina, Corea del Sud, e la Slovacchia. 

In Europa, la sostituzione del carbone come fonte di produzione di elettricità è considerata inevitabile, sebbene sia contestata quale fonte sostituirà con maggiore probabilità il carbone.  

L'energia nucleare e l'energia rinnovabile svolgono entrambe un ruolo nel modellare gli scenari in una politica di eliminazione graduale del carbone a livello dell'UE. 

Dato il livello sostanziale di energia nucleare nel suo mix energetico, la Francia è ben posizionata per sostituire un certo grado di energia nucleare con fonti rinnovabili e è tra i primi al mondo ad aver raggiunto questo passo nella transizione energetica globale.  

La Francia, dall'inizio del 2022, ha dichiarato un "rinascimento" dell'energia nucleare e un programma per costruire fino a 14 nuovi reattori entro il 2050. 

Il nucleare è una scelta ovvia per raggiungere gli obiettivi di energia pulita poiché tutte le emissioni che risultano dall'energia nucleare per la generazione di elettricità sono legate in gran parte all'acquisizione di materiali (principalmente calcestruzzo e produzione di acciaio) per la costruzione di impianti e all'estrazione e all'arricchimento dell'uranio.  

Alcuni scenari dell'AIE per il 2050 prevedono che quasi il 70% della produzione di elettricità proverrà da fonti rinnovabili e la maggior parte del resto dal nucleare. 

Rispetto alla durata media di venti-venticinque anni delle energie rinnovabili come l'energia eolica e solare, l'energia nucleare è un'opzione a lungo termine poiché un singolo reattore funziona tipicamente per 60 anni o fino a 80 anni dopo l'estensione della vita. 

L'argomentazione che gli obiettivi di emissioni nette zero per il 2050 possono essere raggiunti senza l'energia nucleare è un problema per due ragioni principali.  

Oltre all'attrattiva della minore intensità di carbonio, l'ascesa dell'energia nucleare come uno dei principali candidati per l'adeguamento del mix energetico per la produzione di elettricità è supportata anche dalla sua relativa facilità di accesso finanziario e geografico.  

A differenza di altre fonti di energia alternativa, l'energia nucleare non dipende dalla direzione o dalla velocità del vento, dalla copertura nuvolosa o dalla foschia e può funzionare in vari luoghi purché sia ​​vicino a una grande fonte d'acqua necessaria per il raffreddamento. 

Una delle caratteristiche più interessanti dell'energia nucleare è la stabilità della sua fornitura di carburante e la coerenza della fornitura di energia nonostante le condizioni meteorologiche avverse e l'instabilità politica. 

Casi di instabilità politica che interferiscono con l'approvvigionamento energetico sono stati osservati in vari conflitti di petrolio e gas tra fornitori, in particolare la Russia, e clienti.  

Sia la guerra russo-georgiana che le controversie con l'Ucraina sul transito del gas sono considerate il risultato della percezione russa dell'energia come strumento strategico di politica estera. 

Al contrario, sebbene l'Ucraina sia un paese che riceve la maggior parte delle sue forniture di combustibile nucleare dalla Russia, la guerra in corso con la Russia non ha interrotto le operazioni di generazione di elettricità delle sue centrali nucleari. (Chernobyl è stata sotto occupazione militare ma la centrale nucleare attualmente non genera elettricità per la rete.)  

Al Zaporizhzhia NPP in Ucraina, che ora le forze militari russe controllano, i combattimenti hanno causato il colpo di un proiettile di un edificio di addestramento, ma nessuno dei reattori sul posto né il personale sono stati danneggiati e nessun materiale radioattivo è stato rilasciato.  

La ricezione di gruppi di carburante non è una preoccupazione comune per le centrali nucleari poiché queste rimangono all'interno di un reattore per 18-36 mesi alla volta; pertanto, non sono state necessarie forniture di carburante sostitutive immediate per le centrali nucleari ucraine. 

Come sottolineato, i paesi che sottolineano i vantaggi in termini di sicurezza o stabilità dell'energia nucleare come fornitura costante di elettricità, come elettricità di origine nazionale o finanziariamente abbordabile, includono tutti i paesi che attualmente stanno costruendo reattori nucleari con progetti provenienti da fornitori stranieri. Questo non è sorprendente.  

Al momento, trentadue paesi gestiscono centrali nucleari per la generazione di elettricità, come mostrato nella Figura. 

Nel contesto globale, la Francia è al primo posto con il 70,6% nel 2020. Seguono Slovacchia e Ucraina con rispettivamente il 53,1% e il 51,2%. Sebbene gli Stati Uniti possano produrre più terawatt all'ora di elettricità generata dall'energia nucleare rispetto ad altri paesi, la loro quota nucleare (19,7%) è inferiore a quella di molti altri paesi.Immagine che contiene mappa

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Al momento, 55 reattori sono in costruzione a livello globale mentre 439 sono attualmente in funzione. 

Tuttavia, la russa Rosatom rimane il leader nella costruzione internazionale di centrali nucleari e nell'esportazione di reattori, con la proprietà statale che consente alla società di offrire opzioni di finanziamento competitive a potenziali clienti. 

Fino a poco tempo, gli Stati Uniti, dove le società di energia nucleare non sono di proprietà statale, non hanno esportato reattori né sono stati coinvolti nella fornitura di centrali nucleari nonostante siano considerati leader nello sviluppo della tecnologia nucleare.  

Tuttavia, questo sta cambiando: le società americane di energia nucleare possono ora offrire prestiti competitivi e opzioni di finanziamento ai loro clienti all'estero, mentre il governo degli Stati Uniti intende fare dell'industria nucleare americana un concorrente con Cina e Russia nel mercato delle esportazioni nucleari.  

Questo articolo ha lo scopo di evidenziare l'importanza dell'energia nucleare nel dibattito sulla transizione energetica globale e di aiutare l'analisi degli argomenti sia a favore che contro l'adozione dell'energia nucleare.  

Sebbene alcuni sostengono che una possibile motivazione per l'adozione dell'energia nucleare sia lo sviluppo di capacità di armi nucleari, il combustibile esaurito dei reattori civili non contiene plutonio per uso militare ed è illegale per gli stati non armati che hanno firmato il Trattato di non proliferazione di armi nucleari (NPT) per sviluppare tali capacità.  

India, Pakistan e Israele sono gli unici non firmatari del TNP che detengono significative attività nucleari non protette e solo India e Pakistan utilizzano l'energia nucleare (Israele non ha centrali nucleari). 

Inoltre, sia l'India che il Pakistan hanno una storia consolidata di comportamento nucleare civile responsabile ed entrambi sono volontariamente soggetti a regolari salvaguardie dell'AIEA perché possiedono armi nucleari. 

Nei prossimi decenni, ci si può aspettare che l'energia nucleare per la generazione di elettricità rimarrà una componente significativa del mix energetico globale, con gli stati che sceglieranno di continuare o iniziare a utilizzare l'energia nucleare per vari motivi.  

L'attuale guerra in Ucraina avrà, e in effetti ha già, un effetto sul modo in cui gli stati considerano la loro sicurezza energetica. Ciò ha influenzato le decisioni dei governi di sostituire petrolio e gas naturale nel loro mix energetico.  

C'è stato un crescente invito a "ridurre rapidamente" la dipendenza dalle importazioni russe di gas naturale in Europa e massimizzare l'uso dell'energia nucleare. 

Pertanto, si può prevedere che aumenterà l'attenzione verso il prolungamento della vita dei reattori invecchiati in Europa a breve termine e che i piani per costruire nuove centrali nucleari appariranno come soluzioni a lungo termine per diminuire la dipendenza dalle importazioni russe.  

Questo è un obiettivo mondiale e credo che la decarbonizzazione rappresenti la più grande opportunità di investimento. 

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Voi cosa ne pensate? 

Alla prossima!