Un documento dell’Oxford Institute for Energy Studies esplora le motivazioni chiave per lo sviluppo dell’energia nucleare nell’attuale economia energetica globale
Il continuo aumento delle emissioni globali di gas serra e la probabilità che gli obiettivi di limitare l’aumento della temperatura a 1,5° C sopra il livello visto all’inizio della rivoluzione industriale non vengano raggiunti ha portato ad una crescente attenzione allo sviluppo di tutte le forme di energia senza carbonio.
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 ad una sorta di rinascita per l’industria nucleare, il cui sviluppo è stato piuttosto stagnante dal disastro di Fukushima in Giappone nel 2011.
Un documento dell’Oxford Institute for Energy Studies esplora le motivazioni chiave per lo sviluppo dell’energia nucleare nell’attuale economia energetica globale, considerando il cambiamento climatico come un fattore chiave, ma discutendo anche della sicurezza energetica e delle relazioni estere come altre importanti forze motivanti.
Il documento delinea inoltre i diversi fattori trainanti per i Paesi esportatori di tecnologia nucleare e quelli che la importano per generare elettricità nazionale e fornisce dettagli importanti sugli attuali reattori in costruzione, i fornitori di tecnologie chiave e le metodologie che i vari esportatori utilizzano per ottenere una posizione competitiva nel mercato nucleare.
LE RAGIONI DEL SI’ AL 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 ad adottare l’energia nucleare per la prima volta, ma non hanno ancora iniziato il processo di costruzione.
Le tendenze primarie nelle motivazioni dell’energia nucleare sono legate al cambiamento climatico, alla sicurezza energetica e alle relazioni estere. Le motivazioni del cambiamento climatico sono costantemente quelle di ridurre le emissioni di carbonio o di raggiungere un obiettivo net zero entro una certa scadenza.
Le motivazioni della sicurezza energetica sono meno coerenti, ma includono cautela nei confronti delle importazioni da un fornitore di energia straniero, a seconda dei combustibili fossili, e il desiderio di avere il controllo della fornitura di elettricità. Le motivazioni legate alle relazioni estere includono l’utilizzo dell’elettricità generata dall’energia nucleare per guadagni finanziari delle esportazioni, l’influenza sui clienti e l’acquisizione di prestigio internazionale attraverso il progresso tecnologico.
ENERGIA NUCLEARE E NET ZERO
Attualmente 32 Paesi gestiscono centrali nucleari per la generazione di elettricità. Nel contesto globale, la Francia è al primo posto con il 70,6% (dati 2020). Seguono Slovacchia e Ucraina, rispettivamente con 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.
Attualmente, 55 reattori sono in costruzione a livello globale, mentre 439 sono attualmente in funzione. L’età media globale dei reattori nel 2019 (32 anni) riflette l’aumento della costruzione di centrali nucleari negli Anni 70 e 80, l’indebolimento della costruzione dopo il disastro di Chernobyl del 1986 e, di nuovo, dopo il disastro di Fukushima del 2011. Dopo circa 40 anni, alcuni componenti chiave di un reattore devono essere sostituiti e rinnovati per ricevere licenze operative rinnovate per una durata di 50 o 60 anni. Le estensioni variano, ma in genere rientrano nell’intervallo da 10 a 20 anni aggiuntivi.
GLI SCENARI DELL’IPCC E DELL’AIE
Secondo l’Outlook on Net Zero Emissions by 2050 (NZE2050) dell’AIE – che stabilisce gli obiettivi per il raggiungimento delle zero emissioni nette di CO2 a livello globale entro questa data – si prevede che la produzione nucleare a livello globale aumenterà del 36% tra il 2019 e il 2030. Per raggiungere questi obiettivi si è calcolato che nei prossimi 8 anni saranno necessari circa 235 reattori. Inoltre, nello scenario di 1,5 °C dell’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) delle Nazioni Unite, si prevede che la produzione nucleare tra il 2019 e il 2030 aumenterà del 60%. Ciò significa che dovranno essere costruiti altri 320 reattori, compresi i reattori sostitutivi per quelli dismessi in questo periodo.
Dato che ci sono attualmente 55 reattori in costruzione a livello globale e supponendo che saranno attivi entro il 2030, ciò riduce a 265 il numero di nuovi reattori che dovrebbero essere costruiti e attivi entro il 2030 per raggiungere lo scenario IPCC 1,5 °C, mentre per raggiungere lo scenario NZE2050 dovrebbero essere costruiti e attivati entro il 2030 ulteriori 180 reattori.
Alcuni reattori sono già in fase di progettazione, ma questa fase può richiedere alcuni anni prima che inizi la costruzione effettiva. La costruzione stessa richiede dai 5 ai 10 anni prima che un reattore venga attivato. Ciò significa che, sebbene potremmo vedere dei nuovi reattori costruiti nei prossimi 8 anni, è molto improbabile che entrambi gli obiettivi vengano raggiunti entro il 2030. Inoltre, per i Paesi che considerano o adottano l’energia nucleare per la prima volta, ci sono una serie di ostacoli significativi da superare, compresa la portata degli investimenti necessari per un progetto infrastrutturale così importante, noto per i suoi ritardi, l’espansione dei tempi di costruzione e i livelli di licenza, supervisione e coordinamento internazionali.
Sebbene questi problemi siano gli stessi per tutti, le strutture, le istituzioni e le partnership preesistenti nei Paesi con decenni di esperienza nella gestione di centrali nucleari tendono a rendere la costruzione di nuovi impianti nucleari meno difficile rispetto ai Paesi con poca o nessuna esperienza o infrastrutture preesistenti, che spesso deve imparare facendo. Questo è spesso il motivo per cui gli investimenti nell’energia nucleare nelle economie in via di sviluppo sono responsabilità dello Stato, mentre nelle economie avanzate il sostegno statale è bilanciato con gli investimenti del settore privato.
Nel 2019, l’AIE ha ritenuto che i grandi ritardi e il superamento dei costi dei progetti di centrali nucleari americane ed europee nel decennio precedente avessero “spaventato” gli investitori, con “importanti modifiche alla progettazione” e una mancanza di esperienza industriale recente dall’ondata di costruzione di centrali nucleari nel 1970, causando rischi e interruzioni del progetto. Gli investimenti e il sostegno dello Stato riducono al minimo i rischi finanziari associati al nuovo sviluppo nucleare e riducono la necessità di allocare i rischi ai potenziali investitori, come avviene in genere in altri progetti di sviluppo energetico.
CONCLUSIONI
Il documento dell’OIES 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. Le motivazioni primarie per l’energia nucleare nei Paesi che attualmente costruiscono centrali nucleari o acquistano reattori per la generazione di elettricità che si trovano nel rapporto sono legate (una o più) al cambiamento climatico, alla sicurezza energetica e alle relazioni con l’estero, con ciascuna di queste motivazioni che tiene le rispettive sfumature.
Le motivazioni del cambiamento climatico sono applicabili in quasi tutti i casi, mentre la sicurezza energetica e le motivazioni delle relazioni estere sono preminenti. L’obiettivo principale è stato sulle motivazioni statali per i reattori attualmente in costruzione e sull’identificazione delle differenze tra i reattori domestici e importati per la generazione di elettricità. Sono necessari ulteriori studi poiché gli Stati continuano a esprimere interesse per la ricerca e lo sviluppo futuri e ad impegnarsi nel mercato dei reattori come fornitori o clienti o in altre capacità.
Sebbene alcuni abbiano sostenuto 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 attività nucleari significative 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 controlli dell’AIEA poiché possiedono armi nucleari.
È inoltre necessario lavorare per confrontare i risultati del rapporto con le motivazioni passate per ottenere capacità di energia nucleare. Nei prossimi decenni, ci si può aspettare che l’energia nucleare per la produzione 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 avuto, 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.
Di conseguenza, si è fatto più affidamento sul mantenimento dell’attuale quota di nucleare, sull’accelerazione dello sviluppo delle energie rinnovabili e sull’accesso alle fonti nazionali di idrocarburi. C’è stato un crescente appello a “ridurre rapidamente” la dipendenza dalle importazioni russe di gas naturale in Europa e massimizzare l’uso dell’energia nucleare.
Pertanto, ci si può aspettare che l’attenzione verso l’allungamento della durata dei reattori obsoleti aumenterà in Europa a breve termine e che i piani per la costruzione di nuove centrali nucleari appariranno come soluzioni a lungo termine per diminuire la dipendenza dalle importazioni russe.
In questo momento è troppo presto per offrire aspettative oltre a quel che può significare esattamente la crisi per il ruolo dell’energia nucleare e per la transizione energetica globale nel suo insieme, ma che ci sarà un effetto è indiscutibile. È su questo aspetto che i risultati del rapporto OIES puntano ad incoraggiare ulteriori analisi su un argomento che potrebbe essere vitale per il nostro futuro a zero emissioni di carbonio.