lunedì, luglio 26, 2010

Uranio: quanto ne resta nelle bombe nucleari?

Al momento, la fornitura di uranio per le centrali nucleari è assicurata per una frazione molto importante (almeno il 30%) dallo smantellamento di vecchie testate nucleari. In questo post discuto brevemente la situazione della produzione di uranio minerale e il ruolo di quello ottenuto dalle testate atomiche. Il risultato è che entro pochi anni avremo finito le bombe; cosa buona di per se, ma dovremo basarci completamente sull'uranio minerale; cosa per niente ovvia.


La firma del trattato SALT-II fra Russia e Stati Uniti per la riduzione degli armamenti nucleari è passata quasi inosservata. Una volta, questi trattati erano una cosa difficilissima - ci ricordiamo forse delle estenuanti trattative fra Reagan e Gorbaciov negli anni '80. Oggi, certamente, la situazione politica è cambiata enormemente dai tempi dell'Unione Sovietica ma - al tempo stesso - le relazioni fra USA e Russia non sono certamente rose e fiori, come si è visto al tempo della crisi della Georgia.

Allora, potrebbe darsi che almeno uno degli elementi che hanno facilitato la firma del trattato SALT-II è stata la necessità di utilizzare l'uranio contenuto nelle armi nucleari per fornire combustibile alle centrali. Quanto questo uranio sia vitale oggi, ve lo faccio vedere nel diagramma seguente (da un recente rapporto (Settembre 2009) di ABARE, un'agenzia del governo Australiano)



Come si vede, la produzione di uranio minerale sta mostrando una certa ripresa, come pure i consumi. La tendenza è debole e non è ancora sufficiente a chiudere la forbice con i consumi. Al momento, possiamo stimare la differenza come circa 20.000 tonnellate all'anno, ovvero circa il 30% della produzione totale.

Quindi, il ruolo dell'uranio da testate nucleari rimane vitale nella situazione attuale. Quanto potrà durare? Su questo punto, possiamo fare un piccolo calcolo. Il totale delle bombe atomiche costruite da Russia e Stati Uniti insieme, secondo wikipedia, ha raggiunto qualcosa come 70.000 unità negli anni 1980 (!!). La maggior parte di queste bombe sono state smantellate. Del fato di alcune di queste bombe, possiamo leggere qualcosa sul sito http://www.world-nuclear.org/info/inf13.html . Troviamo che ci sono volute 15.000 bombe atomiche Russe per generare 375 tonnellate di uranio ad alto arricchimento. Questo uranio è stato poi trasformato in uranio a basso arricchimento (buono per le centrali) per un totale di circa 11.000 tonnellate. Dai dati riportati, sembra di poter dedurre che questa quantità è equivalente a circa 100.000 tonnellate di uranio minerale. Non è una quantità enorme; a guardare il grafico della produzione, si vede che la differenza fra la produzione e il consumo è stata ben oltre alle 20.000 tonnellate per una buona ventina di anni. In effetti, da questi dati sembra chiaro che la maggioranza delle 70.000 bombe atomiche accumulate negli arsenali militari durante la guerra fredda sono state utilizzate come combustibile nelle centrali. Spade trasformate in aratri, certamente, ma cosa ci rimane oggi?

Oggi, rimangono circa 6000 testate nucleari negli Stati Uniti, mentre pare che la Russia ne abbia un po' meno di 3000. Secondo l'ultimo trattato SALT, dovrebbero essere limitate a circa 1500 in totale, il che vuol dire che si potranno smantellare circa 7000 testate. Fatti i dovuti conti, queste testate corrispondono a circa 50.000 tonnellate di uranio minerale. Se il gap rimane come è oggi, ovvero intorno alle 20.000 tonnellate, non c'è proprio da scialare. Entro pochi anni, le bombe nucleari saranno finite. Da quel momento dovremo dipendere unicamente dalle risorse minerali per l'uranio per le centrali nucleari.


Come abbiamo visto nella figura precedente, la produzione di uranio minerale è in ripresa e non è impossibile che in qualche anno arrivi a pareggiare il livello dei consumi attuali. Ma, se pensiamo in termini di un'espansione della produzione di energia nucleare, allora le cose si fanno enormemente difficili e la scarsità di uranio minerale mette dei limiti evidenti alla possibilità di aumentare il numero di centrali nel mondo.

Come nel caso del petrolio, la situazione dell'energia nucleare è complessa e le predizioni difficili. L'unica cosa sicura è che anche l'uranio è una risorsa finita e che dobbiamo cominciare a tenerne conto.

  
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Per curiosità, vediamo qui la situazione dei prezzi dell'Uranio, sempre dal rapporto ABARE (Settembre 2009) del governo Australiano. Il picco nettissimo è arrivato nel Luglio del 2007, seguito poi da un declino e da una nuova, recente, inversione di tendenza.



Il picco dei prezzi dell'uranio, quindi, è avvenuto un anno prima di quello del petrolio. E' probabile che l'uranio abbia comunque risentito della "bolla" economica in corso fino al 2008, come pure del collasso economico che ne è seguito. E' anche possibile che gli operatori si siano fatti influenzare dall'allagamento della miniera di Cigar Lake, in Canada, nel 2006. Questa miniera dovrebbe rappresentare una delle principali sorgenti future di uranio, ma per il momento rimane allagata e non produce niente. A parte Cigar Lake, comunque, non sembra che i prezzi ci dicano molto sull'effettiva disponibilità di uranio minerale.

6 commenti:

MaRaNtZ ha detto...

Il prezzo dell'uranio nel grafico, è quello dell'uranio "minerale" oppure quello dell'uranio arricchito powerplant grade ?

La differenza potrebbe essere notevole, poichè il costo sia economico che energetico del processing dell'uranio minerale fino a farlo diventare barre di combustibile potrebbe subire impennate in futuro. Inoltre, occorrerebbe tenere conto delle procedure per "riciclare" parte dell'uranio esausto per ritrasformarlo in combustibile, tipo carburante MOX, o riprocessamenti similari.

In realtà, il costo futuro di questi processi rimane una vera incognita, e il fatto di avere ritorni dell'investimento nel nucleare di venti anni e oltre non depone certo a favore, dal punto di vista dei costi, verso questa obsoleta tecnologia.

Alessandro ha detto...

Stamattina ad Omnibus su La7 si è parlato di nucleare nel modo peggiore che si possa fare ovvero come si chiaccherasse nel salotto di casa dopo cena... ovvero senza numerici, grafici e tabelle.
Uno degli ospiti, nel 1986 promotore del referendum ed ora fervente nuclearista, ha detto che ci sono riserve abbondanti di uranio per almeno 100 anni, sorvolando in maniera pindarica sull'implicazione fondamentale che ha il costo di estrazione in tutto il discorso della convenienza economica del kwh da nucleare. Ha fatto il paragone con il petrolio, dicendo che le riserve di petrolio ad alto costo sono abbondanti, ma il problema che un petrolio a 150-200 dollari a barile ha delle implicazioni sul sistema economico enormi.
Inoltre il mercato di una materia prima dove l'offerta è strutturalmente inferiore alla domanda non può che condurre ad una situazione esplosiva dei prezzi, praticamente incontrollabile.

Mauro ha detto...

"Spade trasformate in aratri"
Non sono un esperto di nucleare ma vorrei fare una domanda:
Da quel che ho letto in giro la combustione dell'uranio produce anche Plutonio e che questo elemento è adatto alla realizzazione di bombe atomiche.
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Se questo è vero il nucleare civile non esclude ma favorisce la proliferazione di armi nucleari.

DF ha detto...

Forse c'è un errore nel testo:
Se 15.000 bombe atomiche Russe hanno "generato" 375 tonnellate di uranio ad alto arricchimento (e 11.000 a basso arricchimento) perchè le 7000 che restano da smantellare produrranno 50.000 tonnellate di uranio a basso arricchimento?

Ugo Bardi ha detto...

DF: il conto va bene - ci sono tre tipi di uranio: ad alto arricchimento (per le bombe) a basso arricchimento (per le centrali) e "naturale", ovvero minerale. Le 50000 tonnellate si riferiscono a quest'ultimo

mauriziodaniello ha detto...

Il tracollo del prezzo dell'Uranio è dovuto ad un accordo per il calmieramento dei prezzi. Infatti dopo è stato agevole fare un accordo per smantellare delle Bombe atomiche per livellare la domanda/offerta.