Centrali Nucleari – Funzionamento

Il funzionamento di una Centrale Elettrica Nucleare, è molto simile al funzionamento della Caldaia a Gas che alimenta i ns. termosifoni, e/o produce acqua calda nelle nostre case.

Un processo di Fissione Nucleare riscalda l’acqua contenuta in un circuito (rosso nei disegni) che trasmette per contatto calore ad un altro contenitore nel quale si forma Vapore, che debitamente convogliato in una turbina produce la forza motrice necessaria al funzionamento di un alternatore e quindi energia elettrica.

Esistono vari tipi di Centrali Elettriche Nucleari, di I – II – III – IV generazione, ma per brevità ritengo di dover descrivere il funzionamento delle due categorie già realizzate ed in funzione :

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PWR – Il vapore è prodotto con acqua che non ha avuto contatto diretto con la sorgente radioattiva, tramite un liquido intermedio.


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RBMK- Il vapore è prodotto dall’acqua che raffredda la sorgente radioattiva per contatto diretto


La vita operativa di una centrale nucleare è in genere intorno ai 25-30 anni, anche se oggi si progettano centrali che, mediante la sostituzione periodica di importanti componenti, si ritiene che possano arrivare a 60 anni (ricordo che il cemento non può durare in eterno *).

Al termine di questo periodo l’impianto va smantellato, il terreno bonificato e le scorie stoccate adeguatamente.

Questi aspetti, assumono particolare rilevanza tecnica ed economica per le centrali nucleari, riducendo il vantaggio dovuto al basso costo del combustibile.

Il costo di smantellamento viene oggi ridotto prevedendo un lungo periodo di chiusura della centrale, che permette di lasciar decadere naturalmente le scorie radioattive poco durevoli, costituite dalle parti di edificio sottoposte a bombardamento neutronico.

Per quanto riguarda i consumi, in base ai dati a disposizione una centrale nucleare “media” da 1000 MWelettrici necessita all’incirca di 30 tonn. di uranio arricchito all’anno o 150/200 tonnellate di uranio naturale; a titolo di confronto, una centrale elettrica a carbone da 1000 MWelettrici richiede 2.600.000 tonn. di combustibile fossile.

Infine, per quanto riguarda il rendimento, va evidenziato che le centrali nucleari hanno una efficienza di conversione del calore in energia elettrica piuttosto bassa.

Infatti solo una parte variabile dal 30% al 35% della potenza termica sviluppata dai reattori è convertita in elettricità, per cui una centrale da 1000 MWelettrici ha in genere una produzione di calore di 3000-3500 MWtermici.

La conseguenza di ciò è la necessità di dissipare enormi quantità di calore in atmosfera, in fiumi o in mare, con un fabbisogno di acqua di raffreddamento veramente molto cospicuo e che può determinare la necessità di ridurre la produzione di energia in caso di siccità.

In Francia nel 2006 il raffreddamento delle Centrali Nucleari ha assorbito il 57% dei prelievi totali d’acqua del paese, una parte di quest’acqua (il 35%) viene restituita ai fiumi ed ai mari surriscaldata ed inquinata da anti-corrosivi ed additivi vari, il resto (22%) dispersa in atmosfera tramite torri evaporative con conseguente aumento dell’effetto Serra.

A parità di “disastri atmosferici”, una centrale a ciclo combinato a Metano produce circa il doppio dell’energia in quanto il suo rendimento è all’incirca del 60%.

Fonti autorevoli stimano che sulla terra ci sia Carburante Nucleare per i prossimi 20 anni, ma tale stima riguarda l’anno 2007, con 439 centrali operative in 31 stati, ovviamente se cresce il numero di centrali operative, cala la quantità di Carburante Nucleare disponibile e di conseguenza sale il suo costo.

Con l’aumento del costo del Carburante Nucleare, tale scelta produttiva deve fare i conti col Rendimento di Produttività, pertanto si raggiungerà anche in questo caso uno stallo produttivo, e dati i costi strutturali e manutentivi, dovremo accettare i prezzi che verranno praticati all’utente.

Udite Udite !!

Come esplicitamente dichiarato dagli intervistati nel video, anche se produrremo energia a basso costo, il prezzo al KWh non cambierà per gli utenti, e sarà sempre suscettibile degli incrementi della Borsa dell’Energia, sin tanto che non cambieranno le regole mondiali, ma converrà ai produttori guadagnare di meno e quindi spingere a cambiare queste regole ? Vedremo.

Inoltre dobbiamo fare i conti con le Scorie Radioattive, e la Contaminazione Radioattiva ma questi sono altri argomenti …

 

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