Una cura per la terra

Il killer è il carbone. Fra tutti i combustibili fossili il carbone è quello che potrebbe rendere questo pianeta inabitabile. (Fred Pearce, “New Scientist”)

Quando si tratta di cambiamento climatico, le persone più informate sono le più spaventate, mentre nel caso del nucleare i più informati sono i meno spaventati. (Variamente attribuita)

In America gli ambientalisti, per stabilire quanto preoccuparsi per il cambiamento climatico, hanno iniziato ad affidarsi a James Hansen, schietto e autorevole climatologo della nasa; e quando nel 2007 Hansen dichiarò che non dovevamo limitarci a far sì che la concentrazione di biossido di carbonio nell’atmosfera non superasse le 450 parti per milione (ppm), bensì fare in modo che il livello scendesse dalle attuali 387 ppm a 350 ppm, o a un livello ancora inferiore, il nuovo slogan ambientalista divenne «350!».
Tuttavia quando si tratta del nucleare il punto di vista di Hansen non suscita la minima curiosità. Scrisse una lettera aperta al presidente Obama poco prima del suo insediamento, suggerendo una nuova politica per la gestione della crisi climatica. «Gli impianti a carbone sono fabbriche di morte» scrisse. «Il carbone produce una quantità di biossido di carbonio atmosferico pari a quella derivante da tutti gli altri combustibili fossili messi insieme». Quindi fece una proposta per l’America, ovvero l’introduzione di una carbon tax «sulla produzione di tutti i combustibili fossili, da riscuotere direttamente alla fonte», la graduale eliminazione di tutte le centrali a carbone e urgenti attività di ricerca e sviluppo sul nucleare di quarta generazione, il tutto in un quadro di cooperazione internazionale. Mise anche in guardia il presidente: «Il pericolo è che la veemente minoranza di “ambientalisti” contrari possa imporre allo sviluppo di un nucleare avanzato e sicuro un rallentamento tale da costringere le società di pubblici servizi a continuare a bruciare carbone per tenere le luci accese. Se ciò accadesse il disastro sarebbe assicurato». E alla fine della lettera ripeté: «Uno dei maggiori pericoli per il mondo è la possibilità che una rumorosa minoranza di attivisti antinucleare possa impedire la graduale eliminazione delle emissioni derivanti dall’utilizzo del carbone».
L’attuale industria nucleare, in realtà, è molto meno pericolosa di quanto credano gli ambientalisti, e i progetti dei nuovi reattori sono di gran lunga più vantaggiosi di quanto possa apparire. Hansen ha ragione: il nucleare è verde, e il nuovo nucleare lo è ancora di più.

Gran parte degli ambientalisti nutre un’avversione particolarmente marcata verso l’energia nucleare perché rifugge l’idea di tramandare a chissà quante generazioni future la gestione di quel veleno mortale rappresentato dalle scorie nucleari. Ero anch’io dello stesso parere; finché nel 2002 visitai lo Yucca Mountain e iniziai a cambiare idea. L’occasione merita di essere descritta nel dettaglio, perché rappresenta un’occasione per gettare uno sguardo su quella che, in genere, è una zona inesplorata – e ritenuta potenzialmente pericolosa – nella “mappa mentale” del mondo nucleare. Osserverete due persone ribaltare la propria opinione sul nucleare e un’organizzazione cambiare idea su se stessa.
Per la politica americana il deposito dello Yucca Mountain per «il combustibile nucleare irraggiato e i rifiuti altamente radioattivi», situato in Nevada a circa 160 chilometri a nord-ovest di Las Vegas, ha rappresentato un problema sin dall’inizio dei lavori nel 1978. Ma questo non aveva nulla a che vedere con la decisione della Long Now Foundation di visitare il sito nel 2002: eravamo curiosi di sapere che effetto fa vedere un buco in una montagna del Nevada.
Il progetto cardine della fondazione, attorno al quale ruota tutto il resto, è un monumentale orologio destinato a funzionare per 10 000 anni che verrà installato all’interno di una montagna del Nevada orientale, come simbolo del nostro intento: far sì che il pensiero a lungo termine non risulti più un obbiettivo arduo e raramente raggiungibile, ma un’azione automatica e diffusa. Ci chiedevamo che tipo di spazi all’interno di una montagna (specialmente in una situata nel deserto) si adattassero meglio all’iniziativa, e pensammo che lo Yucca ci avrebbe fornito qualche suggerimento. E così fu: una galleria lunga, diritta e cilindrica sarebbe risultata un po’ scontata, così come un soffitto di otto metri; uno spazio alto tre metri sarebbe stato accogliente. Un soffitto che supera gli undici metri di altezza, invece, è oltremodo emozionante.

La lezione principale che imparammo nel corso di quella visita, tuttavia, rappresentava una minaccia al fulcro della nostra organizzazione: c’era infatti qualcosa di patologico nel pensiero a lungo termine che aveva reso possibile lo Yucca Mountain, una negatività radicata in quell’arco temporale di 10 000 anni su cui si fondava anche il nostro progetto. Sull’autobus, tra gli altri, c’erano anche Danny Hillis, l’uomo che aveva progettato l’orologio1, e Peter Schwartz, cofondatore della Global Business Network. Nella mia relazione sulla trasferta scrissi che all’entrata del deposito

un video informativo ci avvertì che era estremamente importante evitare di inciampare, e ci mostrò come usare il respiratore d’emergenza agganciato alla cintura. Hillis ci spiegò che si trattava dello strumento che l’Occupational Safety and Health Administration (osha) richiede che ogni individuo abbia con sé, in caso si sviluppi un incendio nella miniera. All’ingresso della galleria c’erano ben due ambulanze, nuove fiammanti, che ci ammonivano strillando: «sicurezza, sicurezza, sicurezza!!».
Dopo una riunione informativa in un’accogliente “alcova” sotterranea ci addentrammo nella montagna lungo un tunnel rettilineo dal diametro di circa otto metri percorrendo due chilometri e mezzo a bordo di un treno rumoroso; l’intero anello misurava circa otto chilometri. I tunnel laterali di deposito dovevano ancora essere scavati, ad eccezione di alcuni tunnel di prova. Scendemmo dal treno per visitarne uno in cui si stava svolgendo un esperimento estremamente costoso per determinare gli effetti del riscaldamento e del raffreddamento sulla roccia e sul flusso d’acqua circostante: l’esperimento avrebbe richiesto quattro anni di riscaldamento e quattro di raffreddamento, e fungere da modello per i primi 1000 anni di conservazione dei rifiuti.
A cena discutemmo ampiamente della nostra esperienza allo Yucca Mountain: eravamo tutti inorriditi dal fatto che il governo avesse investito una cifra compresa tra gli 8 e i 16 miliardi di dollari («… il totale varia in base alla modalità di calcolo…») per “scavare un buco”. Gran parte dei soldi era servita per finanziare test stratosferici volti a rassicurare la gente sul fatto che i rifiuti conservati sarebbero stati “sicuri” per 10 000 anni. Si trattava di una spesa ingente basata su idee che risalivano agli anni Cinquanta, e di un insieme di azioni squisitamente politiche per rassicurare critici per la maggior parte indifferenti alla scienza e sospettosi a priori.
Peter Schwartz scommise che se i rifiuti fossero finiti nella montagna (c’è un 50% di possibilità che questo accada) dopo 50 o 100 anni sarebbero stati nuovamente tirati fuori e utilizzati come preziosa risorsa energetica.
Chiamando in causa la premessa fondante della Long Now Foundation, io stesso suggerii che a far arrabbiare la gente fossero quei 10 000 anni; dunque ci chiedemmo che cosa avremmo fatto se la gestione dei rifiuti nucleari fosse stata affidata alla nostra organizzazione. Danny rispose: «Avrei scavato nel terreno lo stesso identico buco, ma mi sarei limitato a spendere circa 200 milioni di dollari. Avrei detto a tutti che si trattava di una soluzione temporanea e che l’avremmo sfruttato solamente per un centinaio d’anni, in attesa di decidere cosa fare delle scorie».
Ci rendemmo conto che lo Yucca Mountain è un classico esempio della follia della pianificazione a lungo termine, dell’illusione di sapere adesso quale sia la cosa giusta da fare per i prossimi dieci millenni, mentre l’intento della Long Now Foundation è quasi l’opposto: stimolare un pensiero a lungo termine che metta in moto una serie di eventi che siano in grado sia di rendere i processi estremamente adattabili, sia di preservare – e persino aumentare – le opzioni con il passare del tempo.

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Più riflettevo sulla classica posizione ambientalista in merito ai rifiuti nucleari, che avevo sposato per diversi anni, più mi appariva insensata. Lo sproloquio di solito suona così: “Dovete garantire che tutta la radioattività emessa dai rifiuti resterà completamente isolata per 10 000 anni (anzi, 100 000; anzi no, 1 000 000) e se non ne siete in grado non potete utilizzare questa fonte di energia”. Perché? “Perché la radioattività, anche in quantità ridotta, nuoce agli esseri umani e alle altre forme di vita. Potrebbe contaminare le acque sotterranee”.

Quali esseri umani? Questa posizione sembra supporre che gli esseri umani futuri saranno esattamente come noi, con le nostre stesse preoccupazioni e la nostra attuale tecnologia. Ma come sarà il mondo fra, per esempio, 200 anni? Se noi e la nostra tecnologia prosperiamo, l’umanità sarà di gran lunga più capace rispetto al presente, e avrà da risolvere problemi decisamente più interessanti di una fuoriuscita di radioattività facilmente rilevabile ed eliminabile. Se invece ripiomberemo nell’età della pietra, qualche occasionale dose di radioattività sarà l’ultimo dei nostri problemi. Se proiettato in un futuro distante 2000 o 10 000 anni, il problema, invece di aggravarsi, svanisce del tutto.

La visita allo Yucca fu determinante anche per Peter Schwartz, esperto di energia e membro per lungo tempo del consiglio del Rocky Mountain Institute di Amory Lovins: partendo da posizioni opposte si trasformò in un convinto sostenitore del ritorno al nucleare, allontanandosi da Lovins al punto da compromettere la loro amicizia.
Un anno dopo la Global Business Network fu invitata a tenere un workshop per la Nuclear Waste Management Organization canadese, che stava organizzando una serie di meeting per decidere come gestire i rifiuti provenienti dai 22 reattori nucleari candu2 del paese. Un’opzione era di lanciarli in una buca profonda, scavata nell’antico e saldo substrato roccioso dello Scudo canadese, e dimenticarsi della loro esistenza. Un’altra era quella di buttarli dove si trovavano, ovvero in appositi contenitori per lo stoccaggio a secco, detti cask3, che si trovano presso i siti dei reattori. Un’altra ancora era rappresentata dalla costruzione di un sito simile allo Yucca per lo stoccaggio sotterraneo temporaneo. Al workshop raccontai la mia esperienza allo Yucca Mountain. Tra gli altri, c’erano anche diversi nativi americani (in Canada le loro tribù sono chiamate First Nations) che proposero di adottare l’approccio delle sette generazioni, da lungo tempo attribuito alla Confederazione Irochese: sulla base dei 25 anni di norma conteggiati per una generazione, avevamo 175 anni di tempo per decidere cosa fare dei rifiuti.

Dopo 80 meeting in tutto il Canada emerse una politica della nazione sui rifiuti nucleari basata, si legge nel rapporto redatto dall’organizzazione, sul principio del «Rispetto per le Generazioni Future: non dovremmo giudicare prematuramente i bisogni e le capacità del futuro. Invece di agire in modo paternalistico sarebbe giusto lasciar loro la possibilità di scegliere cosa fare con il combustibile irraggiato». Analogamente, il piano di gestione canadese è stato pensato per essere «flessibile e graduale»: prevede la temporanea giacenza del combustibile irraggiato in appositi contenitori, presso i siti dei reattori, in attesa del completamento di un deposito sotterraneo a «breve termine» (da 1 a 175 anni) centralizzato e poco profondo (progettato per consentire un agevole recupero del materiale) che sarà seguito dalla costruzione di un deposito geologico più profondo (per lo stoccaggio permanente). I canadesi del futuro potranno decidere di volta in volta; i 10 000 anni non vengono mai menzionati. Piuttosto, nel rapporto si legge che «nell’arco di 175 anni la radioattività complessiva del combustibile esausto si abbassa fino a un miliardesimo del livello presente al momento dell’estrazione dai reattori». Contrariamente a molti tipi di rifiuti chimici, come il mercurio, le scorie nucleari hanno l’interessante caratteristica di perdere tossicità con il passare del tempo.
Mi resi conto pian piano che nella mia visione del nucleare erano cambiate due cose: lo smaltimento dei rifiuti non mi appariva più come un problema di livello cosmico e, alla luce delle crescenti preoccupazioni riguardo sul cambiamento climatico, l’energia pulita prodotta dal nucleare sembrava una delle soluzioni migliori. La mia opinione sul nucleare era diventata da contraria a favorevole. La domanda che mi pongo oggi è: perché è stato necessario così tanto tempo? Se non fossi stato così pigro avrei potuto indagare su questa realtà molti anni prima.

Gwyneth Cravens, scrittrice ed ex direttrice del “New Yorker”, fece quel che avrei dovuto fare io. Era tra gli attivisti che nel 1980 portarono alla chiusura della centrale nucleare di Shoreham, nel Long Island, costata sei miliardi di dollari; la centrale fu chiusa ancora prima di entrare in attività, evento che spaventò l’industria nucleare americana fino a porla in una situazione di stallo. Negli anni Novanta, grazie a Rip Anderson, un amico che lavorava come scienziato addetto alla sicurezza nucleare presso i Sandia National Laboratories di Albuquerque, la Cravens ebbe l’occasione di osservare la questione nucleare anche da un altro punto di vista. Intravedendo la possibilità di ricavarne un articolo, con la guida di Anderson iniziò un viaggio nell’industria nucleare statunitense, traendone un eccellente resoconto dal titolo Il nucleare salverà il mondo. La verità nascosta su un’energia pulita, pubblicato nel 2007.
Le chiesi che cosa le avesse realmente fatto cambiare idea in merito al nucleare. «Due cose» disse. «Il carico minimo e l’impronta».
«Per carico minimo» spiega nel suo libro «si intende la quantità minima di energia continua, provata e assicurata a prescindere dalle condizioni ambientali e climatiche, necessaria per soddisfare i bisogni dei milioni di utenti dei servizi pubblici». Per il momento questa elettricità di base da cui dipende il funzionamento della rete elettrica proviene soltanto da tre fonti: combustibili fossili, energia idroelettrica ed energia nucleare. Due terzi dell’energia mondiale viene prodotta bruciando combustibili fossili, soprattutto carbone, mentre il restante terzo, la parte verde, è diviso equamente tra centrali idroelettriche e reattori nucleari, con un 16% circa ciascuno. Negli Stati Uniti il 71% dell’elettricità deriva da carbone e gas, il 6,5% da energia idroelettrica e circa il 20% da energia nucleare.

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Le città necessitano di una rete elettrica che fornisca continuamente energia, e questo avviene grazie al carico di base; entro la metà del secolo le città mondiali in via di sviluppo, e i miliardi di persone che stanno uscendo dalla povertà e salendo la “scala energetica”, richiederanno un carico minimo di gran lunga superiore. Se il clima è la principale minaccia verde e le città sono una benedizione verde, il nucleare sembra essere doppiamente verde.
Il solare e l’eolico, per quanto desiderabili, non rientrano nel carico di base perché non garantiscono continuità: sono produttivi solo quando splende il sole e c’è vento. Potrebbero rientrarvi solo se si trovasse un modo per immagazzinare enormi quantitativi di energia; altrimenti restano una risorsa supplementare, in genere per le centrali a gas. Le centrali solari orbitali, tuttavia, potrebbero contribuire direttamente al carico minimo trasmettendo le microonde alle rectenne4 sulla Terra: nello spazio la luce solare ha un’intensità tre volte superiore a quella della pallida luce che arriva sulla Terra, ed è sempre disponibile. Ipotetici pannelli solari collocati nello spazio avrebbero dunque un’esposizione alla luce solare pari a tre volte quella dei pannelli posizionati sui tetti delle case e, a conti fatti, ne deriverebbe una quantità di energia nove volte superiore a quella raccolta sulla Terra, anche se i costi di trasporto sarebbero troppo elevati. Detto questo, il Giappone sta progettando una centrale solare orbitale da un gigawatt, e una società di servizi pubblici californiana sostiene che disporrà di una centrale da 200 megawatt entro il 2016.

Per quanto riguarda l’impronta, la Cravens fa notare che «una centrale nucleare che produce 1000 megawatt (per inciso, 1000 megawatt corrispondono a 1 gigawatt, ovvero un miliardo di watt; da adesso userò principalmente questa unità di misura) occupa meno di un chilometro quadrato, mentre per ottenere lo stesso risultato una centrale eolica dovrebbe ricoprire oltre 500 chilometri quadrati e una centrale solare ne dovrebbe occupare un centinaio». E questa è solo l’impronta ecologica.
Più interessante, invece, è il paragone tra i rischi legati ai rifiuti derivanti dai combustibili fossili e quelli rappresentati dalle scorie nucleari. Le scorie radioattive hanno una misura estremamente ridotta: a Rip Anderson piace far notare che, se ottenuta esclusivamente tramite il nucleare, l’elettricità consumata da una persona nell’arco di una vita produrrebbe rifiuti di dimensioni pari a quelle di una lattina di Coca Cola. I rifiuti prodotti dai combustibili fossili, invece, hanno dimensioni enormi: con una produzione basata esclusivamente sul carbone si parla di 62 tonnellate di materiali solidi e 70 di biossido di carbonio a testa. Le scorie nucleari, inoltre, vengono immagazzinate in appositi contenitori per lo stoccaggio a secco collocati in una piccola area e monitorati localmente, così che la situazione sia sempre sotto controllo. Una centrale nucleare da 1 gigawatt trasforma 18 tonnellate di combustibile all’anno in 18 tonnellate di rifiuti, tanto densi da riempire appena due cask.

Al contrario, una centrale a carbone da 1 gigawatt brucia 2,7 milioni di tonnellate di combustibile all’anno e produce 6,3 milioni di tonnellate di co2 che finiscono immediatamente nell’atmosfera, dove nessuno può controllarli e monitorarne l’attività. Senza contare le ceneri e i gas di scarico derivanti dalla combustione del carbone: rappresentano la principale fonte di radioattività atmosferica al mondo e sono pieni di metalli pesanti come il piombo, l’arsenico e la maggior parte del mercurio neurotossico che ha contaminato la catena alimentare (tanto da indurre i medici a sconsigliare alle donne incinte di mangiare pesce selvatico e molluschi). Si stima che l’inquinamento atmosferico prodotto dalla combustione del carbone causi 30 000 morti all’anno per cancro ai polmoni negli Stati Uniti, e 350 000 in Cina.
Infine, per quanto riguarda le emissioni totali di gas serra relative all’intero ciclo di vita delle fonti energetiche, uno studio pubblicato nel 2000 dall’Agenzia Internazionale per l’Energia Atomica (aiea) rivela che nel caso del nucleare le emissioni per kilowattora sono all’incirca pari a quelle derivanti dagli impianti eolici e idroelettrici, circa la metà di quelle prodotte dall’energia solare, un sesto di quelle provenienti dal carbone “pulito” (se mai lo diventerà), un decimo rispetto a quelle dovute al gas naturale e, per come oggi viene bruciato, un ventisettesimo di quelle derivanti dal carbone.

Stewart Brand è uno scrittore, studioso e teorico dell’ambientalismo americano e delle nuove tecnologie. Ha 72 anni e il suo nuovo libro è Una cura per la terra (Codice), dal cui capitolo sull’energia nucleare sono tratte queste pagine. Il 7 novembre terrà una Lectio Magistralis al Festival della Scienza di Genova, ma tra il 5 e l’11 sarà anche Milano, Roma e Napoli.