Risorse di uranio e possibili costi di produzione
dell'energia elettrica per via nucleare: in breve

 

Cina ed india si sono da tempo rivolte al nucleare comprendendone il valore strategico per un paese, specie se in crescita. In un momento in cui, anche per effetto Kyoto ed emission trading, si incomincia a riparlare di una possibile ripresa del nucleare, al-meno in Europa, appare opportuno presentare in maniera sintetica una panoramica sulle risorse di uranio disponibili e sui possibili costi di produzione dell'energia elettrica per via nucleare.

Risorse di uranio secondo Fonti NEA (Nuclear Energy Agency dell'Ocse)
Si stima che le risorse convenzionali di uranio siano intorno a 4 milioni di tonnellate (Risorse Convenzionali Conosciute) e si stima che esse siano recuperabili a costi <=130 USD/kgU. Le Risorse Convenzionali possono sostenere la produzione di energia elettrica ai ritmi attuali per i prossimi 60 (80) anni. In linea di principio, questi periodi sarebbero decine di volte più lunghi se uranio e plutonio presente nel combustibile esaurito fossero recuperati e riciclati in reattori veloci. Accanto alle risorse convenzionali di uranio esistono in larga misura altre risorse non convenzionali. Le risorse di uranio non ancora scoperte sono ritenute essere pari a circa 11-12 milioni di tonnellate. Un'altra fonte potenziale di uranio praticamente inesauribile è l'acqua di mare. Un riepilogo di dati di Fonte NEA è riportato in tabella 1.

Aspettative degli operatori nucleari sui costi di combustibile
E' largamente condiviso tra gli esercenti di impianti nucleari che il prezzo attuale del combustibile è molto economico. Nonostante un aumento di prezzo per effetto dell'aumento di domanda non sia oggi previsto se non intorno al 2020-2025, un tale incremento potrebbe awenire per indisponibilità degli attuali produttori a continuare i lavori di scavo ai prezzi correnti. L'utilizzo di HEU (uranio altamente arricchito) di origine militare - precedentemente destinato agli armamenti - può esercitare sul mercato un "effetto di moderazione". (USA e Russia sono infatti fortemente impegnati in progetti di riconversione dei loro arsenali militari per utilizzare materiale fissili a scopi pacifici). In ogni caso, il costo della materia prima è soltanto una piccola porzione del costo del combustibile nucleare. Per questa ragione ii trend del costo del combustibile nucleare nei prossimi 15-20 anni è un trend di sostanziale stabilità (fig. 2).


Figura 1 - Struttura media indicativo del costa del kWh di origine nucleare

Alcune stime sulla composizione media dei costi di energia elettrica generata per via nucleare
In media si ritiene che il 57% del costo del kWh pro-dotto per via nucleare sia dovuto al costo di investimento che si deve affrontare per la realizzazione di un impianto nucleare; il 23% del costo del kWh prodotto per tale via è invece dovuto alle spese di esercizio e manutenzione dell'impianto, mentre solo il 20% è dovuto al combustibile nucleare. In questa frazione del 20% è compreso sia il cosiddetto costo front end (materia prima + arricchimento+ fabbricazione del combustibile), sia il cosiddetto costo back end (trattamenti per la chiusura del ciclo dei combustibile + costo di smaltimento finale del combustibile esaurito).
I valori riportati in figura 1 sono solo indicativi. Qualora si avesse un costo dell'uranio ancora più basso della media assunta per gli ultimi periodi su cui i valori sopraindicati sono stati stimati (per esempio 40 USD/kgU) questo produrrebbe una più bassa in cidenza della quota combustibile nel costo complessivo del kWh prodotto per via nucleare. Naturalmente i costi di produzione del kWh, come pure quelli di front end e back end dei combustibile nu cleare, sono variabili a seconda del paese, delle tecnologie e dei processi impiegati, nonché a seconda delle circostanze specifiche. In linea generale però si può dire che nel caso di produzione elettrica per via nucleare la quota combustibile (compreso i costi di back end) si può aggirare tra 6,5-8,5 /MWh. I costi di backend sono stimabili in media intorno a 2 /MWh variando nel range 1-3 /MWh. A tale riguardo è da notare che importanti operatori della UE ritengono 2 /MWh un valore alto e 1 /MWh un valore basso.

Confronto tra i costi di combustibile e loro trend
Un confronto tra i costi di combustibile e loro trend è riportato nella figura 2 presentata durante il Convegno Foratom 2004. Al di là delle unità di misura e dei pur possibili aggiustamenti e rettifiche per i dati relativi al combustibile nucleare, il confronto tra quest'ultimo e gli altri combustibili appare evidentemente di gran lunga a favore del nucleare.


Figura 2 - Trend dei combustibili a confronto

Ragionevoli aspettative di prezzo nei prossimi vent'anni
Riguardo al prezzo del combustibile si ritiene che fi no al 2020-2025 la domanda di uranio può essere fronteggiata con risorse al più basso costo (per esempio < 34 $/kgU (2001) in accordo con NEA che considera 5 classi di costo per risorse di uranio (vedere tabella 1 dove alcune di queste classi sono indicate); questo risultato viene raggiunto considerando uno scenario medio-basso per l'evoluzione della domanda di uranio. Essendo gli altri costi sostanzialmente stabili (arricchimento, fabbricazione, etc.) si può essere ragionevolmente confidenti che i prezzi del combustibile nucleare non dovrebbero crescere nei prossimi quindici anni in termini reali.
Nel caso di una inaspettata domanda di uranio, le risorse a costo basso non saranno più sufficienti a soddisfare la domanda a partire dal 2020 e un contributo da parte della classe di costo medio-basso (associato ad un più alto prezzo) sarà necessario: ma anche in questo inaspettato caso [e conseguenze sul prezzo finale del combustibile dovrebbero essere alquanto limitate essendo il prezzo della materia prima (uranio) solo una piccola porzione del co-sto finale degli elementi di combustibile necessari ad un impianto nucleare.

Bibliografia
Rocco Morelli
Il Perito Industriale - 04/2005

 

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