L’atomo che piace ai verdi

L’interesse di politici, industriali, tecnici e della gente in generale è oggi concentrato sul problema dell’energia. Tutti siamo d’accordo sul fatto che “l’energia è necessaria” per il futuro dell’umanità, ma molti tendono a parafrasare questo concetto affermando che “l’energia è un male necessario”. Nessuna obiezione per quanto riguarda la “necessità”; al contrario, un’analisi delle motivazioni che inducono a ritenere l’energia un “male” rivela un’influenza freudiana. Questo rifiuto della tecnologia per risolvere i crescenti problemi ambientali percepito come un patto faustiano dopo secoli di appassionate ricerche tecnologiche profondamente scolpite nella nostra concezione del mondo è da considerare un fenomeno quantomeno strano.

Tutti questi problemi e le preoccupazioni a essi collegate sono seri: l’inevitabile crescita del consumo dell’energia sotto la spinta del sistema e le esigenze comprensibili dei popoli più poveri, fanno sì che questi problemi possano facilmente sfuggire al controllo. E’ comunque nostra responsabilità di persone razionali di andare oltre all’idea di un destino incombente e di rimuovere ogni enfasi retorica. Le emozioni hanno tendenza a confondere le immagini. Come per i problemi della fame, delle malattie e così via, anche in questo caso bisognerebbe avere fiducia nella scienza e nella tecnologia; è certamente ragionevole credere che, insieme, esse avranno la possibilità di risolvere anche questo problema, in pieno accordo con le implicazioni di ordine economico, dinamico e tecnico da rispettare in un sistema come il nostro.

Il rifornimento di energia è stato un elemento fondamentale nel processo di civilizzazione. L’energia per raccogliere cibo è stata incrementata da quella per uso domestico (inizialmente il riscaldamento), per l’organizzazione dell’agricoltura, dell’industria e dei trasporti. Il fieno per i cavalli (1) da lavoro è incluso in quanto equivalente della benzina diesel per i camion e i trattori di oggi. Si può notare che il consumo totale di energia per la parte più avanzata dell’umanità è aumentato di circa 100 volte dall’inizio della storia e raggiunge oggi il livello di circa 0,9 GJ al giorno a persona (un Giga Joule vale un miliardo di Joule – ndr.). Ciò corrisponde a 32 Kg effettivi di carbone/giorno/persona oppure a una fornitura media continua di 10,4 kWatt/persona. La produzione totale diretta del pianeta, evidentemente una frazione di quanto sopra, per la maggior parte proveniente dai combustibili fossili, corrisponde a una produzione media totale di energia di più di 10 TWatt (un TeraWatt corrisponde a mille miliardi di Watt – ndr). Per fare un paragone, basta dire che il calore geologico della crosta terrestre dovuto al decadimento naturale di uranio e torio è di circa 16 TWatt. E’ chiaro quindi che la presenza degli uomini sul pianeta ha praticamente raddoppiato la sua generazione di energia.

Il consumo di energia del pianeta è aumentato costantemente al tasso del 2% annuo negli ultimi 150 anni. Non c’è dubbio che il consumo globale aumenterà in futuro dal momento che la popolazione mondiale cresce costantemente e miliardi di persone nei Paesi in via di sviluppo lottano per un miglioramento del loro livello di vita. L’attuale, enorme divario nel consumo di energia (in Svezia 15 mila kWatt ora annui per persona contro i 100 della Tanzania) tenderà a colmarsi con il tempo. Non c’è inoltre alcun dubbio sul fatto che l’energia dovrà essere prodotta e utilizzata in modo più efficiente: questa è però purtroppo una condizione necessaria, ma non sufficiente per stabilizzare il consumo di energia. Saremo sicuramente capaci di fare più chilometri con un litro di benzina, ma ci saranno altrettanto sicuramente più auto, le lampadine avranno una maggiore efficienza, ma ce ne saranno molte di più e così via. Noi tutti saremo testimoni di una maggiore efficienza, ma al contempo di un enorme aumento del consumo di energia. Sappiamo che la cosiddetta intensità di energia, misurata in kWatt ora per dollaro guadagnato, è più o meno una costante fondamentale, soggetta a lente variazioni in funzione del tempo e delle condizioni sociali. La previsione economica mondiale è di una crescita della produzione nazionale lorda di energia di circa 2%/anno. Non è casuale che questa sia anche la crescita attesa a livello mondiale.

Un consumo così ampio alimenta delle ovvie domande sulla longevità delle risorse fossili del pianeta. Non c’è dubbio che, per restare al passo con lo sviluppo della nostra civilizzazione, con il passare del tempo sia necessario trovare nuove, intense sorgenti di energia. Malgrado le nuove fonti di energia rinnovabile (come il Sole o il vento) abbiano un ruolo importante in questo contesto, esse da sole potrebbero non essere sufficienti a coprire tutti i nostri bisogni futuri.

Il fondamentale contributo scientifico di Einstein, cioè la comprensione del fatto che esiste un immenso potenziale energetico dentro il nucleo, che un giorno sarà forse necessario controllare, diviene in quest’ottica uno dei suoi fondamentali contributi per un futuro pacifico dell’umanità. Energia dai nuclei non significa però necessariamente l’energia nucleare di oggi. Come vedremo in seguito, con l’utilizzo che se ne fa attualmente, l’uranio non è più abbondante del gas o del petrolio. Sono necessari nuovi sistemi e nuove reazioni che utilizzino il combustibile diversamente. Questo sarà il punto centrale della mia presentazione, ma prima vorrei parlare brevemente della questione dei cambiamenti climatici.

La questione dell’effetto serra

E’ lecito avere delle preoccupazioni sulla disponibilità a medio-lungo termine dei combustibili fossili, con l’eccezione forse del carbone, del quale esistono scorte almeno per qualche secolo. Come vedremo, però, questa data limite per l’utilizzo dei fossili potrebbe essere anticipata da cause ambientali, come, per esempio, l’effetto serra, per il quale l’alternativa davanti a cui si trova l’umanità è accettarlo oppure combatterlo. Bisogna dire che, con un massiccio effetto serra, il mondo di domani non sarà necessariamente peggiore per tutti (la Siberia e il Canada del nord potrebbero guadagnarci, i paesi mediterranei potrebbero invece essere danneggiati a causa dell’aumento delle malattie tropicali, della desertificazione, della siccità, del diboscamento e così via): è certo comunque che il mondo di domani sarà molto diverso e, ciò che è più preoccupante, sostanzialmente imprevedibile.

E’ evidente che, per la prima volta nella storia, le attività umane iniziano a modificare le condizioni globali del pianeta. Cominciamo a realizzare che il prezzo che la comunità deve a lungo termine pagare per un barile di petrolio – in relazione agli effetti ambientali – è molto più alto del costo definito dai produttori del petrolio stesso. Queste preoccupazioni recenti e peraltro molto estese sono ora state anche formalmente riconosciute a livello politico dal protocollo della conferenza di Kyoto durante la quale il problema è stata valutato in una nuova dimensione. Ciò ha messo in evidenza l’esistenza di un limite molto più stretto all’utilizzo del fossile di quello della pura disponibilità in natura.

E’ utile precisare che, malgrado il riscaldamento globale del pianeta e l’aumento del contenuto di anidride carbonica nell’atmosfera siano fuori dubbio, la fenomenologia è molto complessa e la relazione causa-effetto è ancora, in qualche modo, oggetto controverso a causa:

(1) della grande quantità di anidride carbonica scambiata, per esempio, tra mare e atmosfera, circa 30 volte maggiore delle emissioni umane,

(2) della presenza e del ruolo di altri gas serra come, per esempio, il metano e i composti di cloro e fluoro,

(3) dell’intrinseca instabilità del clima della Terra, soggetto a enormi variazioni anche prima dell’avvento dell’era tecnologica.

Ciononostante un imbarazzante correlazione è evidenziata dalla cosiddetta Carota di Vostok, un campione di ghiaccio profondo proveniente dall’antartico studiato da una collaborazione franco-russa. Nel campione la temperatura media viene misurata con l’aiuto della composizione isotopica dell’ossigeno atmosferico catturato e la quantità di anidride carbonica proveniente dal gas dissolto nel ghiaccio. La correlazione fra la temperatura media e il contenuto di anidride carbonica è stupefacente.

In ogni caso, la più elementare prudenza suggerisce che le emissioni di anidride carbonica dovute alle attività umane, oggi (1990) consistenti in 15 miliardi di tonnellate (Gtons) all’anno dovrebbero essere progressivamente e fortemente diminuite. L’accordo di Kyoto assume che nei prossimi 15 anni i paesi tecnologicamente più avanzati riducano le loro emissioni di circa il 5-10% rispetto alla quantità attuale. Malgrado questo, considerando che il consumo di energia salirà naturalmente di circa 1,5-2% all’anno si parla di una riduzione di circa 1/3 delle emissioni originali. Non è un problema facile e ha bisogno di cambiamenti sostanziali di strategia e di alcune azioni rapide, perché 15 anni non sono un tempo molto lungo in questo settore.

Dobbiamo dire che se i cambiamenti climatici diverranno più evidenti negli anni a venire ci potrebbe essere una maggiore pressione politica a considerare Kyoto solo la prima fase di un intero programma.

Sottolineiamo comunque che la riduzione di emissioni di anidride carbonica non significa necessariamente un totale bando dei combustibili fossili. E’ certo che si stanno sviluppando nuovi metodi in cui l’anidride carbonica può essere confinata in maniera sicura altrove: Grandi quantità di anidride carbonica possono essere immagazzinate, per esempio, in maniera sicura sotto forma liquida in acque profonde (più di 3 Km). L’anidride carbonica è liquida a circa 73 atmosfere (a 30 gradi centigradi) il che significa a circa 700 metri nelle profondità dell’oceano. Ciononostante esistono molte preoccupazioni ambientali, per esempio l’impatto del cambiamento del PH (il PH misura il livello di acidità di una soluzione – ndr.) sulla vita oceanica, sugli ecosistemi e così via.I campi esauriti di petrolio e gas naturale possono assorbire anidride carbonica se essa viene ripompata sottoterra. Per esempio uno studio europeo, il Joule II Project, ha riportato che:

• L’immagazzinamento nel sottosuolo è un metodo perfettamente attuabile per confinare quantità molto grandi di anidride carbonica.
• Nell’Unione europea e in Norvegia c’è spazio sufficiente per immagazzinare approssimativamente 800 Gtons di anidride carbonica, senza superare la pressione delle caverne e recipienti originali. Questa soluzione sarebbe adeguata a contenere fino a 250 anni di emissioni di anidride carbonica provenienti dai paesi Europei dell’Oecd al tasso attuale (1990) di 3,2 Gtons all’anno.
• Tutte le tappe tecnologiche necessarie sono state provate commercialmente potrebbero quindi essere implementate già da oggi.
• Lo studio di grandi accumuli di anidride carbonica generatasi naturalmente indica che essa può essere chiusa in serbatoi sotterranei per milioni di anni.

Più in generale l’immagazzinamento sotterraneo di anidride carbonica può essere attuato in vari tipi di terreni il che sottolinea la generalità del metodo. Per esempio:

• Grandi falde acquifere possono assorbire tra 50 e 14 mila Gtons di anidride carbonica a seconda delle caratteristiche (trappole strutturali) in cui l’anidride carbonica può dissolversi (2) o rimanere bloccata. Ciononostante dato che l’area occupata dall’anidride carbonica sarà vasta, altrettanto vaste saranno le incertezze relative all’integrità dei recipienti e la controllabilità del sito sarà ridotta. Potrebbe quindi nascere un problema di sicurezza dell’immagazzinamento.
• Riutilizzo dei depositi di metano (CH₄) presenti nelle miniere di carbone a mezzo di iniezione e isolamento dell’anidride carbonica (CO₂). Le “falde di carbone” contengono grandi quantità di CH₄ (CBM) ed equivalgono da 0,3 a 1,2 volte le risorse convenzionali di gas naturale. (Ad esempio le CBM in Cina sono due volte più grandi dei depositi di gas naturale degli Usa). L’iniezione di CO₂ è un processo efficace poiché essa viene assorbita in misura dell’incirca doppia rispetto al CH₄; quando la CO₂ pressurizzata si muove nel serbatoio, essa sposta e comprime il CH₄. Fino a quando la maggior parte di CH₄ non è stata prodotta, si rivela la presenza di pochissima CO₂.

Questi metodi sono fattibili ma essi aumenteranno inevitabilmente e in larga misura il costo dell’energia associata. Questo è, per esempio, il caso della sistemazione sotterranea dell’anidride carbonica proveniente dalle centrali di energia a combustibile fossile, a causa della necessità di separare la CO₂ dal gas espanso prima di conservarlo. Ciò è meno vero se il gas naturale o il carbone sono trasformati in idrogeno con la ben nota reazione endotermica di riformazione del vapore. La CO₂ può essere facilmente separata dall’idrogeno con l’aiuto di un setaccio (3) molecolare o di altri semplici metodi. Mentre la CO₂ è iniettata sottoterra l’idrogeno recuperato è un eccellente vettore di energia pulita che permette una maggiore efficienza di conversione in elettricità e l’utilizzo di celle di combustibile.Il bilancio lordo di energia mostra come il contenuto di energia dell’idrogeno prodotto è maggiore di quello del CH₄ che lo ha generato (+26%), a spese di una fonte di energia esterna che deve produrre circa il 50% dell’energia fornita sotto forma di calore a temperatura medio alta.Se una parte dell’idrogeno prodotto è usato per riscaldare l’impianto, l’efficienza complessiva, riferita alla quantità di CH₄ che lo ha generato è solo del 60% (6/9,5). Si può concludere che, incluso il costo dei trattamenti, ciò porterà a raddoppiare abbondantemente il costo dell’energia finale (per esempio circa 6$ per GJ per l’idrogeno rispetto agli ordinari 3$ per GJ per il gas naturale).

Per aumentare l’efficienza energetica e ridurre i costi si potrebbe usare una fonte di energia alternativa senza emissioni per produrre la riformazione del vapore; di questa energia circa il 50% finirebbe nel contenuto energetico dell’idrogeno prodotto, per esempio:

1. Energia termica solare ad alta temperatura (almeno 600 gradi centigradi). Il metodo (figura 6) è interessante poiché circa la metà dell’energia solare e tutta l’energia del gas naturale si trovano sotto forma di idrogeno mentre la CO₂ è separata e può essere eventualmente immagazzinata sottoterra. L’idrogeno prodotto deriverebbe per il 22% dal Sole e per il 78% dal CH₄ derivato (4).
2. Il generatore di calore nucleare semplice e sicuro del tipo che verrà descritto in seguito (Energy Amplifier). Ancora una volta il gas naturale raddoppierà la produzione di energia della fonte e fornirà la chimica necessaria per la produzione dell’idrogeno ma senza emissione di anidride carbonica nell’atmosfera.

Non c’è dubbio che la diminuzione delle emissioni di anidride carbonica, oramai ritenuta necessaria, causerà un sostanziale aumento nel costo dell’energia e stimolerà lo sviluppo di sistemi combinati con separazione e immagazzinamento dell’anidride carbonica. Questi metodi, a loro volta, promuoveranno l’uso dell’idrogeno come vettore dell’energia pulita e come sostituto del gas naturale e l’uso di celle di combustibile ad alta efficienza. Un elemento importante di questa sostituzione è la fondamentale intercambiabilità tra gas naturale e idrogeno nel senso che la grande maggioranza degli impianti esistenti possono essere adattati dall’uno all’altro (5).

E’ probabile che gli schemi di recupero avranno la meglio sui nuovi metodi, almeno durante un periodo di transizione determinato dal tempo di vita rimanente delle grandi centrali già esistenti per le quali sono già stati fatti grossi investimenti (circa il 4% del prodotto nazionale lordo del pianeta, cioè un trilione di dollari Usa (6), vengono spesi ogni anno per espandere i sistemi energetici e le tecnologie esistenti: su una media di circa 20 anni ciò rappresenta un investimento complessivo di 20 trilioni di dollari, equivalente al prodotto nazionale lordo annuale del pianeta nel 1990).

La complessità risultante da questi metodi combinati non deve essere sottovalutata. A mio avviso, il principio che “l’energia più economica è la migliore energia” finirà per prevalere. Sotto le pressioni del mercato e dell’ambiente si svilupperanno diverse fonti di energia a emissione zero o ridotta, una nuova ricchezza per nuove idee imprenditoriali. La parte successiva del mio discorso, sarà dedicata al ruolo che una fonte di energia nucleare rinnovata potrebbe avere in questo nuovo panorama.

Pro e contro dell’energia nucleare di oggi

Quando l’energia nucleare venne sviluppata per la prima volta negli anni sessanta essa fu salutata con il più grande entusiasmo (ricordiamo per esempio il programma sponsorizzato dalle Nazioni unite “Atoms for Peace” a Ginevra nel 1959). Il nucleare prometteva una fonte di energia illimitata, economica e abbondante per il futuro dell’umanità. Con il passare degli anni questo entusiasmo è gradualmente scemato e al giorno d’oggi l’energia nucleare è considerata da molti come un “male”. Sotto la pressione della preoccupazione popolare un gran numero di regole e restrizioni hanno eroso il margine di prezzo dell’energia nucleare che attualmente non sembra più essere “l’energia più economica”, specialmente se la si confronta ai combustibili fossili e, in particolare, al gas naturale e al carbone. E’ inoltre evidente che, almeno nei paesi sviluppati, l’energia nucleare ha quasi completamente riempito la sua potenziale nicchia di mercato, in buona compagnia con il mercato dell’acciaio, degli alloggi e delle auto, che hanno raggiunto un certo livello di saturazione. La situazione non è esattamente la stessa nei paesi in via di sviluppo in cui una parte dei nuovi impianti è nucleare (Cina). Il problema si ripresenterà di nuovo fra 15-20 anni quando gli impianti attuali avranno raggiunto la fine del loro periodo di vita.

I vantaggi di base dell’energia nucleare rispetto a quelli dei combustibili fossili sono (1) nessuna emissione e (2) un uso estremamente parsimonioso del combustibile. Per esempio, una tonnellata di uranio – ammesso che possa essere fissionata completamente – produrrebbe un energia equivalente a 14 milioni di barili di petrolio (BOL) o a 3 milioni di tonnellate di carbone (TEC). C’è quindi un guadagno potenziale nella produzione di energia nucleare di circa 3×10⁶ rispetto all’energia chimica. La domanda di energia attuale del pianeta (10 TWatt) potrebbe essere idealmente soddisfatta con circa 3900 tonnellate di materiale fissile all’anno (7). Se la fissione fosse sostituita con la fusione deuterio+trizio il consumo primario di litio naturale (da cui è generato il trizio instabile) nelle stesse condizioni sarebbe di 16.000 tonnellate.

Sfortunatamente la tecnologia nucleare attuale, essenzialmente basata su reattori ad acqua leggera (LWR) utilizzati per la maggior parte con uranio arricchito e neutroni termici, è molto lontana da un aspettativa cosi idealistica. Insieme a Hëfele (vedi tabella 1) consideriamo lo sforzo pratico richiesto per far funzionare per 30 anni un LWR di 1 GW_electric = 3,3 GW_thermal, (che produca cioè un giga Watt di potenza elettrica e quindi necessiti di 3,3 giga Watt di potenza termica – ndr) ancora riferendoci alla domanda di combustibile “naturale”. Soltanto l’uranio-235 (lo 0,71% dell’uranio naturale) è fissile in uno spettro termico, e circa il 60% è estratto per arricchimento. Perciò soltanto lo 0,4% circa dell’uranio è potenzialmente utile. Tenendo presente la quantità di combustibile non bruciato rimasta nel combustibile usato e la generazione secondaria di plutonio concludiamo che, per un ciclo aperto standard (33GWatt x giorno/tonnellata) solo 1/200 dell’uranio originale è veramente fissionato. La concentrazione di uranio nei minerali convenzionali è modesta, circa 2000 p.p.m (parti per milione). Le miniere più ricche si esauriranno nel tempo e per le considerazioni future sarebbe più realistico considerare un livello di arricchimento più basso per esempio nell’ordine dei 70 p.p.m. Il caso delle miniere più ricche (2000 p.p.m.) corrisponde a un guadagno energetico (3×10⁶ )x(2×10^-3 )/200 = 30 volte quello del carbone; esso scende a (3×10⁶ )x(7×10^-5 )/200 = 1 per le miniere con una produzione più bassa (70 p.p.m.) La tabella 1 fornisce una stima completa tenendo in considerazione le differenze dovute ai sovraccarichi e così via.
Tabella 1 – Sforzo logistico nella produzione di energia

Fonte di energia:
1 GW_elx 30 anni = 6,1 TWh

Terreno
km²

Scavi
anni/uomo

Uso minerali
T

Reattori ordinari (LWR)
Min. alto contenuto (2000 ppm)

3

1500

4,50×10⁷⁽¹⁾

Reattori ordinari (LWR)
Min. basso contenuto (70 ppm)

33

9000

3,60×10⁸⁽¹⁾

Centrale a carbone

10÷20

15000

3,21×10⁸⁽²⁾

Amplificatore di Energia (EA)
Minerali al torio al 4%

7,5×10^-4

0,375

1,12×10⁴⁽¹⁾

Rapporto
Carbone/Ampl. di Energia (EA)

(1,3÷2,6) x 10⁴

4,00×10⁴

2,77×10⁴
(1) Fattore di sovraccarico, medio: 15 m³/ton
(2) Fattore di sovraccarico, medio: 3 m³/ton

La conclusione è che la maggior parte del “magico” fattore nucleare di 3×10⁶ dell’energia nucleare è, a tutt’oggi, praticamente cancellato. Si potrebbe ingenuamente chiedere quale è il vantaggio di usare l’uranio la cui estrazione è difficile e pericolosa a causa delle emissioni di radon. (circa il 75% delle radiazioni emesse viene dalle miniere), quando – con uno sforzo di estrazione simile – si può portare alla luce del carbone poco profondo, direttamente infiammabile e bruciarlo! E’ chiaro che ci sono altri fattori, come il costo del trasporto per il carbone e la preparazione del combustibile per l’uranio, che devono essere considerati ma che comunque non cambiano queste elementari considerazioni sulla “inefficienza”. Questa è la ragione per cui a dispetto dell’enorme potenziale dell’energia nucleare – se usata in questo modo – non si ottiene più energia per il futuro dall’uranio che dal petrolio. Nella tabella 1, si nota anche la posizione molto più favorevole del cosiddetto amplificatore di energia una macchina guidata da un acceleratore che brucia direttamente il torio naturale. Si può notare che metodi alternativi sono senza dubbio in grado di ritornare ad un sostanziale fattore finale di circa 2,8×10⁴ rispetto alla combustione del carbone.

Ci sono altri importanti argomenti che giocano a sfavore di un’energia nucleare basata puramente sull’impiego di reattori LWR – specie se generalizzata – e che dovranno essere radicalmente soppressi dalle nuove tecnologie:

1. Una quantità significativa di isotopi a lunga vita (gas e così via) viene rilasciata nell’ambiente; essa aumenta ulteriormente se viene utilizzato il “riprocessamento” per aumentare l’efficienza del combustibile. La dose complessiva emessa finora dai reattori in condizioni normali (per la produzione del 6% di energia mondiale) arriva a 2×10⁵ Sievert x uomo (8). È poca cosa se confrontata alle esplosioni dei test nucleari atmosferici (10⁷ Sievert x uomo), alle radiazioni naturali e a quelle legate alla terapia e diagnostica medica, ma non è irrilevante in senso assoluto (9). Per inciso: a parità di energia generata, le emissioni (200 Sievert x uomo/anno/ GW_electric) rappresentano circa 10 volte gli elementi radiotossici emessi dai fumi della combustione del carbone, il quale contiene anch’esso piccole parti di impurità radioattive.
2. Gli incidenti hanno quasi raddoppiato questa dose in particolare il disastro di Chernobyl e l’episodio di fusione del nocciolo di Three Miles Island. I nuovi sistemi dovrebbero essere non critici e garantire in maniera deterministica (e non probabilistica) dalla fusione accidentale, per esempio a mezzo di una configurazione di autoraffreddamento spontaneo.
3. Il problema dei residui radioattivi a lunga vita. Gli impianti nucleari esistenti producono annualmente circa 12 mila tonnellate di scorie altamente radioattive, di cui circa l’1% (120 tonnellate) è costituito da plutonio. La radiotossicità della massa del materiale torna al livello iniziale dei minerali di uranio solo dopo circa 1 milione di anni (figura 7). E’ una circostanza fortunata, che dovrebbe essere utilizzata dalle tecnologie innovative, che gli elementi più pericolosi – transuranici (TRU) più alcuni nuclei a lunga vita come lo iodio-129 e il tecnezio-99 – dato che trasportano il carico di tossicità a lunga vita (99,995 % o 1-2×10^-5 dopo 1000 anni) sono solo una piccola percentuale del combustibile spento, mentre gli altri sono elementi con (1) radioattività a vita media (non più di 30 anni) o breve che possono essere lasciati decadere naturalmente oppure (2) elementi stabili, che includono il carico di uranio non bruciato (94% della massa del metallo) e che possono essere riciclati nell’ambiente anche per altri usi. In questa prospettiva, i TRU non dovrebbero essere considerati semplicemente come “rifiuti”, a patto che essi possano essere bruciati completamente con una nuova macchina basata sulla fissione o fusione, che sfrutti neutroni sufficientemente veloci allo scopo di rendere tutti questi elementi fissili. In questo modo nel processo di incenerimento si potrebbe raccogliere un ulteriore 30% dell’energia prodotta originariamente con i LWR. Inoltre, come vedremo, i neutroni in eccesso potrebbero essere usati, sempre con l’ausilio di nuovi mezzi, anche per trasformare gli elementi radioattivi a lunga vita in elementi stabili.
4. Legami con le applicazioni militari. La massa critica del plutonio proveniente da un LWR è solo del 30% più grande (6 kg) di quella del plutonio-239 utilizzato per le bombe. Degli individui malati di mente potrebbero costruire ordigni terrificanti simili a quelli di Nagasaki – specialmente se l’energia nucleare si diffonde nei paesi in via di sviluppo, intrinsecamente più instabili, poiché in rapida evoluzione. Le nuove tecnologie dovranno essere quindi estremamente solide per non incoraggiare la proliferazione militare o terroristica.
5. L’efficienza termodinamica cioè la frazione di energia termica che diventa elettricità è, come ben sappiamo, dipendente dalla temperatura (Carnot) ed è circa del 33% per i LWR, in relazione all’effettivo livello di sviluppo tecnologico della fine degli anni ‘60. Da allora sono stati fatti grandi progressi in questo campo e oggi le centrali a gas possono garantire un’efficienza che è quasi doppia rispetto a quella delle centrali nucleari. Ciò implica non solo una doppia produttività e un consequenziale guadagno per un dato impianto, ma anche il dimezzamento dello spreco calorico disperso nell’ambiente. Al fine di mantenere la sua competitività l’energia nucleare deve sostanzialmente incrementare la temperatura di funzionamento e quindi abbandonare l’opzione del vapore saturo del LWR classico.

Per concludere, per sfruttare realisticamente l’immenso potenziale dell’energia dei nuclei è necessario soddisfare condizioni molto restrittive, che a loro volta richiederanno inevitabilmente nuovi metodi e nuove idee. In breve, dobbiamo cancellare dalla lista delle paure popolari tre parole: (1) Hiroshima, (2) Chernobyl e (3) Deposito Geologico (Montagna dello Juca, Hanford). Inoltre sarà necessario utilizzare in maniera più efficiente un combustibile abbondante in natura al fine di assicurarne l’uso più oculato e l’illimitatezza delle riserve. Come illustreremo nel paragrafo che segue, sia la fusione che la fissione guidata dall’acceleratore hanno la possibilità di raggiungere questo obiettivo.

Verso uno scenario rinnovato

Come sappiamo l’energia è prodotta ogni volta che i nuclei a basso Z (cioè nuclei “leggeri”, composti di poche particelle – ndr) fondono o che i nuclei ad alto Z si frammentano (packing fraction). Questo porta a due tipi di metodi sostanzialmente differenti che descriveremo brevemente e paragoneremo criticamente: la fusione e l’Amplificatore di Energia (Fissione). Entrambi i metodi si basano sulla premessa che si abbia la totale combustione del combustibile naturale iniziale e sulle sue riserve naturali virtualmente illimitate.

1. La fusione, nella sua forma più semplice, consiste nella combustione confinata magneticamente del trizio (³H) attraverso la reazione: un nucleo di trizio fonde con un nucleo di deuterio – ²H – producendo un neutrone, un nucleo di elio-4 e 17,6 MeV di energia

   Il trizio instabile (il suo tempo di dimezzamento è di 12,33 anni) è prodotto per generazione dal litio, usando il neutrone prodotto:un nucleo di litio reagisce con un neutrone e produce un nucleo di elio-4, un nucleo di trizio e 4,8 MeV di energia BR>
   L’ulteriore trizio necessario per compensare le inevitabili perdite, viene dalla reazione (veloce) un nucleo di litio-7 reagisce con un neutrone e produce un nucleo di elio-4, uno di trizio e un altro neutrone

   nella quale il neutrone non è distrutto. In questo modo possiamo raggiungere un equilibrio e più precisamente una situazione in cui la quantità di trizio prodotta e bruciata si equivalgono. Il maggiore difetto di questa reazione, che è probabilmente la più semplice da mantenere, è che il grosso dell’energia prodotta è trasportato dal neutrone veloce (14 MeV) il quale, attraverso interazioni secondarie produce una considerevole quantità di radioattività nella struttura del reattore.

2. Delle reazioni di fusione più avanzate promettono un’attivazione minore. Un’altra reazione sarebbe possibile con un iniziale miscuglio di deuterio ed elio-3:un nucleo di elio-3 fonde con uno di deuterio producendo un nucleo di elio-4, un protone e 18 MeV di energia

   in cui però, alcuni neutroni (il 6%) sono prodotti in collisioni fra deuterio e deuterio:due nuclei di deuterio reagiscono producendo un nucleo di elio-3, un neutrone e 3,27 MeV di energia

   Il principale difetto di questa reazione è la scarsa disponibilità dell’elio-3. La soluzione migliore che si sia potuta pensare finora è di raccogliere questo carburante sulla Luna dove esso viene accumulato come risultato del Vento Solare. E’ difficile credere che migliaia tonnellate di combustibile possano essere trasportate sulla Terra in maniera economicamente convincente.

3. Un altro vantaggio della fusione, per esempio rispetto alla fissione è che ci sono diverse reazioni esotermiche che non producono neutroni, né direttamente, né indirettamente attraverso reazioni secondarie. Dato che i neutroni sono le fonti primarie di radioattività questa caratteristica è estremamente importante poiché rende la reazione intrinsecamente “pulita”. Sarà probabilmente in questo modo che l’energia nucleare verrà utilizzata in un futuro molto lontano, dato che per il momento si può escludere la possibilità della fusione fredda. La più semplice reazione di questo genere è: un protone, cioè un nucleo di idrogeno, reagisce con un nucleo di boro-11 producendo 3 nuclei di elio-4 e 8,78 MeV di energia

   ma sfortunatamente è noto che essa non brucia in un sistema (10) magneticamente confinato (cioè in reattori del tipo Tokamak); e molto probabilmente nemmeno con la fusione inerziale guidata da laser o da fasci di particelle. E’ interessante notare che questa reazione non produce nessuna radiazione gamma e nessun neutrone. Sia l’idrogeno che il boro-11 (l’81% del boro naturale) sono estremamente abbondanti e facili da ottenere. Attualmente sono oggetto di studio sistemi innovativi per sfruttare questa situazione così favorevole.

4. Passando alla fissione, l’Amplificatore di energia (EA) è basato sulla seguente reazione:un nucleo di uranio-233 colpito da un neutrone genera 2 o 3 neutroni, 2 grossi frammenti di fissione – FF – e 200 MeV di energia

   guidata da neutroni molto veloci (da almeno 1 MeV) provenienti da un acceleratore ad alta energia. Come nel caso (1) della fusione, l’uranio-233 che non esiste in natura viene generato dal torio naturale attraverso la reazione indotta dai neutroni secondari.un nucleo di torio assorbe un neutrone, si trasforma in protoattinio – Pa – emettendo un raggio g; poi, attraverso un decadimento b, si produce l’uranio-233 e un elettrone

   Come nel caso (1) viene raggiunto un equilibrio in cui le quantità di uranio-233 prodotte e bruciate sono uguali. L’Amplificatore di energia può bruciare completamente anche gli elementi che vengono prodotti ulteriormente dall’uranio-233 che cattura neutroni (5% delle fissioni) con il processo un nucleo di uranio-233 cattura un neutrone, diviene uranio-234 ed emette un raggio gamma

   e le reazioni susseguenti, in equilibrio secolare con quelle principali. Perciò al contrario dei reattori LWR, l’EA raggiunge una combustione totale attraverso la fissione del torio-233 iniziale. Gli unici “rifiuti” che rimangono sono quindi frammenti di fissione che hanno una forte attività (11), ma non molto lunga.

5. Anche se non inteso per la produzione primaria di energia, è stato sviluppato un nuovo metodo, basato sulle reazioni appena descritte, in cui l’EA viene usato come “inceneritore” dei rifiuti più pericolosi dei LWR, e quindi fornisce una soluzione – almeno nella fase di transizione – al maggior problema dell’energia nucleare così come concepita al giorno d’oggi. Questo metodo ha il vantaggio di produrre una quantità considerevole di energia durante il processo, preparando così la strada a un’attività economicamente remunerativa. Inoltre il sistema può anche bruciare gli eccessi di plutonio militare, il ché non è da sottovalutare se si pensa che oggi ci sono diverse centinaia di tonnellate di plutonio rimaste dai tempi della guerra fredda. L’energia potenziale contenuta in 250 tonnellate di plutonio militare è quella di 3500 milioni di barili di petrolio, equivalenti più o meno alla produzione annua dell’Arabia Saudita. Possiamo bruciarli e farli scomparire tranquillamente recuperandone tutta l’energia, o correre il rischio che essi ci possano ricadere addosso in una guerra termonucleare globale! L’eliminazione dell’eccesso di plutonio dei LWR, che equivale a circa 10 volte la quantità precedente e che come ho già menzionato è potenzialmente piuttosto pericoloso, è anch’essa una missione remunerativa, indipendentemente dalla possibilità di recuperare una grossa quantità di energia.

   Un ciclo combinato tra i reattori LWR esistenti con neutroni termici (di energia media attorno a 5,0×10^-2 eV) e gli Amplificatori di energia a neutroni veloci (di energia media attorno a 5,0×10⁵ eV) potrebbe verosimilmente ottenere, alla fine del programma, la definitiva eliminazione dell’enorme quantità di elementi transuranici a lunga vita (plutonio) e dei più perniciosi frammenti di fissione. In questo modo, dopo che il ciclo nucleare è stato completamente sfruttato, nessuna eredità radioattiva viene lasciata alla preoccupazione delle generazioni future. In questa prospettiva, un utile termine di paragone di ciò che può essere lasciato è l’attività iniziale dei minerali del combustibile. In verità questi metodi mantengono anche la promessa, più importante, di ridurre drasticamente il livello della radiotossicità residua, quello per esempio delle ceneri di carbone, a parità di energia prodotta. Nessuna persona sana di mente proporrebbe un deposito geologico per le ceneri di carbone!

Entrambi i sistemi di fissione e fusione descritti sono non-critici, inoltre essi eliminano il rischio di incidenti di fusione del nocciolo. In entrambi i sistemi una frazione f dell’energia elettrica prodotta viene sfruttata per riscaldare il plasma o per far funzionare l’acceleratore. Tale frazione è pari al 25-30 % per sistemi di tipo (1), cioè la fusione deuterio-trizio a confinamento magnetico; e pari al 5-10% per l’Amplificatore di energia di tipo (4). Nel seguito limiteremo le nostre considerazioni ai sistemi (1) e (4). Il sistema (5) è essenzialmente identico al sistema (4) con l’eccezione di una diversa scelta di combustibile.

Paragone tra la Fusione confinata magneticamente e la Fissione guidata dall’Acceleratore

Le principali motivazioni per la ricerca e lo sviluppo di nuove sorgenti di energia da nuclei sono di conciliare i vantaggi intrinseci di una fonte di energia così potente e virtualmente illimitata, con una tecnologia nuova, sicura e accettabile dal punto di vista ambientale. La stessa motivazione ha spinto lo studio della fusione e ciò spiega come mai tante persone stiano lavorando così intensamente e da così lungo tempo per ottenerla. Lo sviluppo molto meno ambizioso dell’EA poggia sugli stessi obiettivi. Perciò è ragionevole confrontare in maniera critica le potenzialità di entrambi metodi.

Lo sviluppo dell’EA rappresenta un’estrapolazione relativamente modesta delle tecnologie odierne degli acceleratori e dell’energia nucleare e può quindi essere oggetto di previsioni abbastanza precise. Al contrario l’assetto di futuri impianti a fusione richiede un’estrapolazione dalla fisica e dalla tecnologia attuali su un periodo molto più lungo. Esso richiede in particolare giudizi di fattibilità soprattutto nei settori del confinamento del plasma, della stabilità, dell’esaustività e dei materiali speciali. Ciò nondimeno le previsioni inerenti le performances (12) della fusione magnetica (FM) rappresentano un termine di riferimento preciso e un campione per valutare la validità dell’EA.

Non c’è dubbio che le esigenze ambientali e di sicurezza dovrebbero condizionare ogni nuovo sviluppo nel campo dell’energia nucleare. Noi abbiamo raggiunto la conclusione che su tutti i punti di interesse la fusione magnetica così come concepita attualmente e l’EA offrono caratteristiche di sicurezza e di salvaguardia ambientale comparabili.

Il livello di riferimento di radiotossicità dovrebbe essere abbassato a quello della combustione del carbone in cui sono presenti quantità minime di catene di decadimento di uranio e di torio e che rappresenta un caso ovvio in cui il deposito geologico delle scorie non è necessario. In entrambi in casi dopo un periodo ragionevole di raffreddamento le “scorie” radioattive raggiungono una radiotossicità confrontabile o minore di quella delle ceneri provenienti dalla combustione del carbone a parità di energia prodotta e quindi eliminano virtualmente la necessità di un deposito geologico.

Il tempo di raffreddamento è in generale più breve nella fusione magnetica ma in entrambi i casi non supera i 500 anni; dopo questo periodo i materiali possono essere immagazzinati in maniera sicura a una bassa profondità. Il volume dei “rifiuti” è molto maggiore nel caso della fusione magnetica a causa della presenza addizionale di una grande quantità di trizio che deve essere estratta e riprocessata in tempo reale (13). Entrambi i sistemi dopo un periodo ragionevole di raffreddamento sono enormemente più puliti (5×10^-5 per tossicità ingestiva dopo 500 anni) delle generazioni attuali e future di LWR.

Sia l’EA che la FM vantano un’estrema solidità contro ogni possibile incidente che avrebbe comunque conseguenze benigne. In particolare il calore del decadimento b è comparabile in ambedue i casi e tale da poter essere dissipato passivamente nell’ambiente. Inoltre, per quanto riguarda l’EA, la sua struttura molto più semplice, l’eccellente distribuzione del calore in tutto il volume assicurata dalla convezione naturale del piombo fuso, il numero molto minore di componenti e le unità di produzione di energia più piccole (1,5 rispetto a 3,8 GW_thermal) costituiscono ulteriori vantaggi e, in generale, garantiscono un margine di sicurezza ancora maggiore.

Un punto particolarmente importante è legato alla proliferazione nucleare, cioè alla possibilità che un utilizzo di questi sistemi per scopi diversi da quelli principali permetta la produzione di una congrua quantità (almeno 10 kg) di materiale fissile per la costruzione di bombe. Sia nella FM che nell’EA il flusso neutronico è sufficientemente alto da produrre plutonio-239 tramite la semplice irradiazione di uranio impoverito o di uranio-233 puro con torio (14).

Il controllo dell’EA si svolge interamente con l’acceleratore e non ci sono componenti attive (pompe e così via) nel contenitore del combustibile; il contenitore può rimanere inaccessibile per l’intera durata del ciclo di combustibile, che in genere è di 5 anni. Il Vessel principale dell’EA può essere quindi sigillato per circa 5 anni, perciò l’accesso diretto al combustibile dovrebbe avere luogo durante il periodo di manutenzione solo in presenza di una squadra internazionale di ispezione.

Nel caso della fusione magnetica, l’accesso e la manutenzione della macchina sono molto più frequenti e la necessità della presenza di un ispettore è molto più frequente. Comunque, sia per l’EA che per la FM la garanzia più credibile, ma al tempo stesso semplice ed efficace, consiste nel sigillare il contenitore del combustibile e i fusti di spedizione.

In circostanze normali non ci dovrebbe essere materiale fissile (15) vicino ai siti dei reattori a fusione. Questo non vale per l’EA, anche se il materiale fissile è sigillato all’interno del contenitore. Periodicamente (dopo 5 anni) il combustibile dell’EA raggiungerà il suo limite di combustione a causa dei danni da radiazione e della formazione dei gas di fissione. A questo punto il combustibile dovrebbe essere ricondizionato – non riprocessato – e precisamente:

1. Gli actinidi rimangono all’interno del combustibile e integrati con ulteriore torio addizionale, per compensare la combustione.
2. Nel processo la maggior parte dei frammenti di fissione viene estratta con metodi semplici. I metalli nobili rimangono per la maggior parte nel combustibile mentre gli elementi volatili vengono separati naturalmente e le terre rare vengono estratte tramite ossidazione.
3. Il combustibile (metallo) viene fuso nuovamente e inserito in nuove guaine.

Questo processo di ricondizionamento del combustibile non dovrebbe causare preoccupazioni sui rischi di proliferazione dato che la fabbricazione a contatto, essenziale nella realizzazione di esplosivi nucleari, è inibita dall’alto livello di radiazioni delle miscele di diversi elementi chimici. Anche se si tentasse una separazione chimica, la pur grande quantità di Uranio fissile sarebbe fortemente (isotopicamente) contaminata dalle forti emissioni gamma della catena di decadimento dell’uranio-232 che rende l’uranio estratto inutilizzabile per scopi militari.

La naturale abbondanza dei materiali usati dalla FM e dall’EA offre più o meno gli stessi potenziali energetici. In riferimento agli elementi naturali (litio vs torio) l’EA è più efficiente a livello di combustibile rispetto alla FM di un fattore 4,12 in peso (16). Si stima che il litio sia circa 7 volte più abbondante del torio nella crosta terrestre (10^-5 in abbondanza relativa). Queste differenze sono di scarsa o addirittura di nessuna importanza poiché in entrambi i casi essi sono sufficienti per milioni di anni di utilizzo (17) molto intenso.

L’EA non ha comunque nessuna barriera tecnologica preponderante, è molto probabile che sia più economico e di più facile operabilità e potrebbe sostituire i metodi attuali di produzione di energia nucleare prima che la generazione attuale di impianti nucleari raggiunga il limite della sua vita (18). Per finire l’EA può eliminare definitivamente i “rifiuti” delle centrali nucleari attuali e l’eccesso di plutonio delle testate nucleari con il processo di incenerimento riducendo ampiamente il bisogno di depositi geologici per le scorie esistenti e future.

Dal punto di vista del costo, della semplicità operativa e dell’affidabilità, l’EA ha un vantaggio significativo sulla FM e offre una possibilità realistica di produrre energia libera da emissioni a un costo più basso di quello dei combustibili fossili, dei quali essa potrebbe essere quindi un reale sostituto. A nostro avviso l’EA merita di essere seriamente candidato per la produzione di energia nucleare pulita e a basso costo.Gli aspetti positivi e negativi dell’EA e della FM sono elencate nella Tabella 2.

Tabella 2 – Paragone tra Fusione magnetica e Amplificatore di energia

Item

Fusione Magnetica (DEMO)

Amplificatore di Energia

Sicurezza

non critico, nessuna fusione del nocciolo

non critico, nessuna fusione del nocciolo

Credibilità

accensione inesplorata

provato a potenza 0

Combustibile

litio naturale

torio naturale

Disponibilità del combustibile

praticamente infinita

praticamente infinita

Chimica del combustibile

tempo reale
(estrazione trizio)

ogni 5 anni
(rigenerazione)

Radiotossicità dei rifiuti

minore o uguale a quella delle ceneri di carbone dopo 500 anni

minore o uguale a quella delle ceneri di carbone dopo 500 anni

Operabilità

molto complicata

molto semplice

Tecnologia

per la maggior parte sconosciuta

nessuno ostacolo fondamentale

Garanzie contro la proliferazione militare

buona, ma geometria aperta

eccellente: contenitore del combustibile sigillato

Costo dell’energia

prob. più caro della fossile

prob. meno caro della fossile

Tempo di realizzazione

lungo (> 50 anni)

breve (

Conclusioni

Per finire, vorrei terminare da dove ho cominciato. L’ambiente può tollerare il fardello di emissioni che 10 miliardi di persone assetate di energia imporranno? Questa è una domanda a cui è necessario rispondere con precisione, ma vorrei dire che non dipende solo dagli scienziati risolvere tutti i problemi, anche la popolazione gioca una ruolo chiave. Ciononostante, “l’innovazione” è la più potente delle nostre risorse rinnovabili, stiamo per raggiungere una maggiore comprensione e per dare delle risposte migliori sui problemi climatici, sui rifiuti nucleari e sulle opportunità tecnologiche che aumenteranno le nostre limitate risorse naturali.

E’ evidente che il mondo anche se più affollato diverrà più piccolo, legato in tempo reale attraverso il linguaggio, i bits e le immagini. Le aspirazioni del mondo cresceranno. I governi saranno sottoposti a una crescente pressione per fornire nuove opportunità, anticipare le aspirazioni e rispondere a nuovi bisogni: la scienza e la tecnologia devono essere messe nelle condizioni di fornire un contributo affinché questi obiettivi siano raggiunti in maniera pacifica.

Note

1) Nel 1899, negli Stati Uniti circa i 2/3 dell’energia meccanica proveniva ancora dai cavalli.

2) L’acqua satura del CO₂ è più densa dell’acqua pura, perciò non salirà per effetto di galleggiamento.

3) La molecola di idrogeno è un piccolo oggetto di pochi Å. La molecola di CO₂ è molte decine di Å. Un setaccio molecolare ha una struttura porosa e perciò può facilmente essere attraversata dall’ H2 e assorbire CO₂.

4) Questo metodo combinato sembra molto più attraente del metodo classico di produzione di H₂ dall’elettrolisi o dalla scomposizione diretta dell’acqua ad alta temperatura (1800°C), che hanno il difetto di avere una bassa efficienza.

5) Ricordiamo che il vecchio “gas da città”, che ora è progressivamente rimpiazzato dal gas naturale, conteneva circa il 50% di H₂. Una condotta progettata per il gas naturale può trasportare con l’H₂ circa il 70% di energia senza essere modificata. C’è tuttavia il rischio di infragilimento del metallo causato dall’H₂.

6) Questo è anche il budget globale del Governo del Stati Uniti.

7) La produzione attuale di Uranio è di circa 100.000 tonnellate all’anno.

8) Questo numero include ricadute radioattive sia locali che globali ed è troncato dopo un periodo di 10.000 anni per i radio-nuclidi a lunga vita.

9) L’ esposizione di un individuo a 3-4 Sieverts raddoppia la probabilità di cancro ed è all’incirca equivalente a 2 pacchetti di sigarette al giorno. Quindi il danno da radiazione dovuto a un impianto nucleare di 1 GWatt elettrico corrisponde al fumo di 400 pacchetti di sigarette al giorno da parte della popolazione. Tuttavia questo valore non considera il problema dell’immagazzinamento dei rifiuti, e i complessi processi di “arricchimento” biologico che potrebbero “convogliare” la radioattività nel ciclo biologico, come sappiamo essere il caso per lo iodio-129 e il tecnezio-99.

10) L’energia irradiata dal plasma a causa degli elettroni di Bremsstralhung supera il rilascio energetico della reazione, quindi il plasma non brucerà.

11) I frammenti di fissione a lunga vita più pericolosi posso facilmente essere trasformati in elementi stabili con i neutroni “risparmiati” dal ciclo principale.

12) Esse dovrebbero essere considerate un obiettivo da raggiungere piuttosto che convinzioni sostanziali che un impianto commerciale possa essere effettivamente costruito.

13) L’inventario del Trizio fertilizzato viene rinnovato all’incirca ogni 100 ore, mentre nell’EA la vita media dell’uranio-233 è di circa 4 anni. La tossicità della quantità totale di trizio prodotto e maneggiato è quindi più di 2 ordini di grandezza maggiore di quella dell’uranio-233. Nel caso dell’EA il processo di fertilizzazione è una fase della naturale evoluzione del combustibile e avviene all’interno del metallo solido. Il combustibile prodotto rimane sigillato dentro la guaina durante l’intero ciclo (5 anni). La fertilizzazione nell’EA è quindi un processo spontaneo, ben noto nei reattori ordinari, che non porta nuovi problemi tecnologici.

14) Il rilascio fissile del torio è in generale minore di quello dell’uranio. Ciononostante l’uranio-233 che ne risulta può essere usato per costruire bombe più semplici, dal momento che in questo caso è possibile utilizzare una geometria “cannone” a causa del minore rilascio spontaneo di neutroni rispetto al plutonio-239.

15) Anche il trizio, presente in grande quantità negli impianti a FM, pur non essendo ancora tenuto in considerazione nel trattato di non proliferazione delle armi nucleari, dovrebbe essere inserito nelle clausole del trattato stesso non appena la fusione rischierà di diventare una realtà.

16) Espresso in misure più pratiche, un chilo di Litio naturale o di torio equivale rispettivamente a 3500 e 15000 barili di petrolio.

17)Per una stima più completa della disponibilità di torio sulla crosta terrestre, vedi ref. [1]. Una ragionevole esplorazione sul fatto che le miniere di torio abbiano un contenuto di più di 2000 p.p.m., il livello attualmente estratto dall’uranio, indicherebbe delle riserve energetiche di 4,5 milioni di TWatt all’anno, che corrispondono a 2200 secoli ad un consumo mondiale doppio di quello attuale, il che è davvero da considerarsi illimitato su scala umana.

18) Ciò significa circa 15-20 anni a partire da adesso, cioè quando gli impianti attualmente operativi avranno funzionato per circa 35-45 anni.