Il futuro del nucleare sono le centrali al torio?

Grande disponibilità di materia prima, basso costo, grande energia con scorie molto meno pericolose. Allora dov'è il trucco?

Potrebbe essere nel torio la risposta ai problemi di energia del futuro. La tecnologia legata a questo particolare minerale potrebbe infatti rappresentare il giusto compromesso di sicurezza e di rispetto delle problematiche ambientali che riuscirebbe a convincere anche il più acerrimo ambientalista. Usare torio al posto dell’uranio arricchito per far funzionare centrali nucleari è infatti una tecnologia già ampiamente utilizzata, conosciuta, studiata e anche collaudata che presenta una serie di vantaggi economici e anche ambientali. Ma anche di svantaggi.

Nel mondo esistono abbondanti riserve di torio e il costo del combustibile sarebbe davvero molto basso. Inoltre le riserve di questo materiale sono presenti un po’ ovunque e questo metterebbe al riparo da eventuali strozzature di mercato. I reattori alimentati a torio poi produrrebbero una serie di scorie che non solo potrebbero essere riutilizzate per alimentare altri reattori, ma sarebbero anche molto meno pericolose di quelle prodotte da reattori ad uranio dell’ordine di diverse potenze in meno. Eppure nonostante tutti questi apparenti vantaggi solo pochi paesi hanno sviluppato questa speciale filiera nucleare: l’I ndia, ora la Cina e, in un certo senso anche il Canada. ” Il motivo per il quale questo tipo di tecnologia non è stato sviluppato – spiega Ezio Puppin, presidente del Consorzio Interuniversitario scienze fisiche della materia (Cnism) - sono essenzialmente legati alla storia del nucleare, che ai primordi è stato sviluppato per produrre plutonio e altro materiale utile alla fabbricazione di testate nucleari".

Ma ci sono anche altri motivi, anche se non si tratta di problemi insormontabili. Si tratta di problemi essenzialmente legati ai costi di gestione più elevati del ciclo del combustibile nucleare. “ Se infatti per alimentare un reattore tradizionale – spiega Giuseppe Forasassi, presidente del Consorzio interuniversitario di ingegneria nucleare (Cirten) e docente all'università di Pisa – basta semplicemente raffinare un po’ il minerale estratto dalla miniera, per il torio occorre associare un impianto chimico al reattore per permettere di avere combustibile che sia in grado di sostenere la reazione di fissione”. Il problema infatti è che il torio, non è un elemento fissile. Non è radioattivo e cioè non libera dal suo nucleo neutroni che poi vanno a spaccare nuclei di altri atomi. Detta in maniera più semplice il torio da solo non brucia, e nemmeno si accende. Per la verità neanche l’uranio naturale, l’ uranio 238 si accende, ma nei reattori tradizionali si usano miscele di uranio parzialmente arricchito e cioè che contiene al suo interno un isotopo radioattivo dell’uranio naturale, l’ uranio 235, che invece è radioattivo e permette di sostenere la reazione a catena. Il problema dell’utilizzo delle centrali a torio nasce proprio da questa considerazione. Che non è del tutto marginale.

Non basta infatti mettere una fiammella sotto una barra di torio per liberare l’energia contenuta all’interno dei suoi atomi. Almeno non una fiammella tradizionale. Ne serve una atomica. Serve cioè bombardare con dei neutroni. Ci sono due metodi per fare questo. Il primo è miscelare il torio con elementi radioattivi, per esempio uranio arricchito o plutonio. Il secondo sistema, e questo è il frutto dell’intuizione di Carlo Rubbia quando era alla guida dell’Enea, consiste nel bombardare il torio con un fascio di neutroni prodotti in un acceleratore di particelle. Ottenendo così la cosiddetta trasmutazione per spallazione. I neutroni colpiscono gli atomi di torio e li trasformano, meglio trasmutano, in un altro elemento, l’ uranio 2333, un isotopo non esistente in natura e fortemente radioattivo. Al punto da riuscire a bruciare in maniera più efficiente anche dell’uranio 235 e del plutonio. Ora questa trasmutaz! ione si attiene anche utilizzando come innesco del torio, uranio arricchito. Ed è proprio quello che avviene negli attuali reattori alimentati a torio. “ Il ciclo torio-uranio233 – spiega Emilio Santoro, direttore del reattore Triga dell’Enea - è talmente efficiente che introducendo in reattore 100 kg di si ottengono 120 kg di materiale fissile”. In pratica di benzina. “ I reattori al torio sono estremamente efficienti – spiega Santoro – come del resto quelli cosiddetti superveloci alimentati a plutonio che sono in pratica la quarta generazione di reattori in fase di sviluppo e che credo possano essere il vero nucleare del futuro”.

Impianti al torio erano stati sviluppati anche in Occidente. Proprio ai primordi dell’epopea nucleare, nel 1957 e sotto gli auspici del presidente Usa Eisenhower venne infatti inaugurata la centrale di Shippingport, un piccolo impianto di appena 60 Megawatt di potenza totalmente alimentata a torio. L’idea era quella di collaudare reattori di taglia utile a far girare le eliche delle grandi portaerei americane. Da allora però la storia cambiò rotto e solo pochi altri impianti, come quello di Elk River (le cui barre di combustibile vennero spedite in Italia e ora sono al centro Enea di Trisaia) sono stati realizzati. Solo in India si è puntato molto su questa tecnologia e sono stati effettuati dei reattori alimentati a torio. Negli ultimi anni pero’ questa particolare tecnologia è tornata di moda, soprattutto in Cina che sta puntando moltissimo sul nucleare sia di terza che di quarta generazione. Anche negli Stati Uniti si torna a parlare dei reattori a torio. Principale sostenitore di questa tecnologia è Alvin Weimberg, direttore dei laboratori di Oak Ridge e fondatore della National Science Foundation, che già nel 1958 pubblica un libro di 978 pagine in cui espone la possibilità di creare reattori al torio con combustibile liquido. Un progetto che ora è stato rispolverato anche in America). E, per un breve periodo venne studiato anche in Italia.

Nel nostro paese, infatti nella prima metà degli anni 2000, all’Enea si cominciò a sviluppare l’idea proposta da Carlo Rubbia, il cosiddetto Rubbiatron. In pratica si tratta di un reattore al torio che viene acceso non da plutonio, ma da un fascio di neutroni sparati con un acceleratore di particelle. I neutroni colpiscono la barra di torio e innescano la reazione. Con il vantaggio che il fascio di neutroni può essere interrotto in ogni momento proprio come se si trattasse di un vero e proprio interruttore. “ Proprio nell’impianto Triga, alla Casaccia, un piccolo reattore sperimentale, – racconta Santoro – venne iniziata la fase di verifica del progetto che però si arresto’ davanti alla mancanza dei fondi necessari per la realizzazione dell’acceleratore”.

Da: "Wired.it" - 26 marzo 2011 di Emanuele Perugini

G8 University Summit

A Torino si terrà il G8 University Summit, l'incontro tra i rettori delle università dei paesi appartenenti al G8 e di altri paesi. Dopo l'incontro dell'anno scorso, in Giappone, a Sapporo, quest'anno sarà dal 17 al 19 maggio, presso il Politecnico.

L'idea è quella di dare un ruolo di primo piano alle università come interlocutore preferenziale dei governi mondiali. E l'argomento guida sarà lo sviluppo sostenibile dell'economia umana, dello stile di vita globale.

Durante il Summit gli esponenti del mondo universitario mondiale, avranno la possibilità di discutere sul ruolo e il contributo dell’università nello sviluppo e sostenibilità, non solo ambientale ma anche sociale.

Interessante poi è che anche gli studenti, avranno la possibilità di partecipare direttamente alla discussione sullo sviluppo sostenibile al G8 University Students’ Summit, dedicato appunto esclusivamente agli studenti dei paesi del G8, l’8 e 9 maggio 2009 a Palermo.

I sindacati, partiti e associazioni studentesche che fanno parte del movimento nazionale Rete contro il G8 hanno annunciato nuove mobilitazioni per protestare contro il Summit.

Il programma di incontri, dibattiti, concerti e mostre contro il G8 dell’Università è già stato avviato presso Palazzo Nuovo, Facoltà di Lettere dell’Università di Torino, dove si protrarrà fino a venerdì 8 maggio, in attesa dell’assemblea nazionale dell’Onda di martedì 19 maggio.

Earth Day 2009

Ama La Terra come te stesso!

Energia ecosostenibile dai fiumi

Una nuova tecnologia per la produzione di energia pulita basata sulla differenza di salinità alla foce dei fiumi, tra l'acqua marina e quella proveniente dall'estuario.

Le fonti di energia pulita sono presenti in varie forme, ovunque intorno a noi, anche se spesso non ce ne accorgiamo nemmeno. Una tra quelle più facili e vantaggiose da sfruttare, ma ancora praticamente inutilizzata, è la differenza di salinità presente alla foce dei fiumi, là dove l’acqua dolce si incontra con l’acqua marina salata. I Paesi Bassi sono all’avanguardia nello sviluppo delle nuove tecnologie in questo campo, anche grazie alle caratteristiche del loro territorio, dove sono numerosi i fiumi che sfociano in mare. Ma è un'azienda norvegese ad applicare le ultime scoperte su larga scala, attraverso la costruzione di una vera e propria centrale elettrica.

L’ENERGIA OSMOTICA – Questo tipo di energia è detta energia a gradiente salino (o energia osmotica) e sfrutta il flusso spontaneo dell’acqua da una soluzione a concentrazione minore (acqua dolce) verso una più concentrata (acqua salata). Come riporta il New Scientist, il progetto di un nuovo tipo di batteria in grado di incanalare quest’energia è nato dagli ingegneri del Wetsus, centro olandese per le tecnologie idriche sostenibili. Per dare un’idea delle potenzialità di questa risorsa, nel caso specifico del Reno, che sfocia poco a sud di Rotterdam nel Mare del Nord, il processo chiamato «Blue Energy» sarebbe in grado di produrre 1 gigawatt di elettricità, sufficiente per alimentare 650 mila abitazioni. Un sistema del genere può essere applicato alla foce dei fiumi di tutto il mondo, dal Gange al Mississippi, senza causare danni all’ambiente nè all’ecosistema, e in futuro – a pieno regime – potrebbe arrivare a fornire fino al 7 per cento del fabbisogno energetico globale.

LA PRIMA CENTRALE – L’energia osmotica è nota da tempo. Nonostante ciò, sono stati necessari anni di studi per creare un sistema in grado di produrre elettricità sfruttando la differenza di concentrazione alla foce dei fiumi. Le difficoltà principali sono legate alla membrana di separazione tra acqua salata e dolce: alla fine degli anni ’90 sono nati i primi prototipi efficaci e solo ora i modelli più avanzati sono abbastanza efficienti da permettere la produzione di energia in modo redditizio. Dopo aver sperimentato in laboratorio il funzionamento dell’impianto e delle membrane, nei prossimi mesi l’azienda norvegese Statkraft attiverà il primo prototipo di centrale a energia osmotica su larga scala. Sarà situata a Tofte, una cittadina costiera vicino a Oslo (Norvegia), e avrà dimensioni relativamente piccole: in un’area grande come un campo da tennis, verranno installati 2 mila metri quadri di membrane che genereranno circa 4 kilowatt (una quantità di energia molto modesta). Sfruttando l’esperienza di Tofte, entro il 2015 l’azienda spera di riuscire a costruire una centrale più grande, in grado di produrre almeno 25 megawatt (il fabbisogno di circa 15 mila famiglie).

Da:"Il Corriere della sera"