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Se un neutrone viene sparato contro un nucleo di uranio 235, questo, essendo particolarmente instabile, si scinde in due nuclei più piccoli, il cripto, il bario e due o tre neutroni.
Poiché la massa dei prodotti di fissione non è uguale a quella dell'atomo di partenza, vuol dire che una parte della massa si è trasformata in energia.
I neutroni emessi bombardano altri atomi di uranio, generando una reazione a catena che, se incontrollata, è esplosiva come nella bomba atomica.
Invece nei reattori nucleari la reazione a catena viene rallentata da barre di minio e raffreddata ad acqua, cosicché l’energia prodotta viene convertita in energia termica.

Dell'energia termica prodotta solo una parte, generalmente il 30%, può essere trasformata in energia elettrica.

Ne consegue che, per poter raffreddare gli impianti, il 70% dell'energia temica prodotta da una centrale nucleare debba essere scambiata passivamente con l'ambiente esterno.
Generalmente, il liquido cui è affidata la funzione di raffreddare gli impianti è l'acqua dei fiumi, dei laghi o semplicemente del mare.

Attualmente, in Francia, per raffreddare le 59 centrali nucleari in funzione serve il 40% delle risorse idriche di tutto il paese.

   
Le centrali nucleari hanno un rendimento di circa il 30 % [1].

Di conseguenza il 70 % dell'energia termica generata dai reattori nucleari deve essere smaltito nell'ambiente circostante mediante appositi circuiti di raffreddamento.

 In genere il circuito di raffreddamento è formato da una gigantesca serpentina, che rappresenta il "condensatore" nel quale circola l'acqua prelevata dai fiumi, dai laghi o direttamente dal mare, mediante potentissime pompe di qualche MW.

Il condensatore è immerso nel serbatoio in cui confluisce il caldissimo liquido proveniente dalla turbina, con lo scopo di raffreddarlo mediante l’acqua che ritorna riscaldata nei posti di prelievo  o che confluisce nell’ambiente esterno sotto forma di vapore acqueo [2].

In questo secondo caso stiamo alla presenza di centrali nucleari di tipo PWR, caratterizzate dall’avere quelle gigantesche torri con i pennacchi sempre fumanti.

Un reattore PWR da 1 GW, per smaltire il calore relativo alla potenza di 2,3 GW, fa’ evaporare ogni secondo 1.000 kg d’acqua, ogni ora 3.700.000 kg, ogni giorno 89.200.000 kg, ogni anno 32.600.000.000 kg [3].

La temperatura nelle torri ha un valore intorno ai 55 °C e l’umidità è praticamente al 100 % [4].

All’uscita delle torri la temperatura è intorno ai 40 °C.

Alla temperatura di circa 30 °C un metro cubo di aria satura di vapore acqueo a pressione di 1 atm contiene circa 30 g d’acqua. Perciò a questa temperatura, un reattore da 1 GW produce circa 34.000  m3 di aria satura di vapore acqueo al secondo, 124 x 106  m3 all’ora, 2.973 x 106 m3 ogni giorno, 1.085 x 109 m3 all’anno [5].

In Francia ci sono 59 reattori nucleari distribuiti su 19 centrali e, ad eccezione di quelli di Phénix, sono tutti realizzati con tecnologia PWR [6].

La potenza complessiva dei reattori PWR francesi è di circa 63 GW e perciò essi immettono giornalmente nell’atmosfera 5.620 x 106 kg d’acqua corrispondenti a 187 x 109 m3 d’aria satura di vapore acqueo in ambiente a 30 ° C.

Quando il tempo è instabile, la temperatura scende di molto in quota. A valori prossimi allo zero il vapore acqueo contenuto in un metro cubo di aria contiene non più 30 ma circa 5 g d’acqua.  In queste condizioni gli 11 milioni di kg di acqua fatti evaporare in una sola ora dai reattori di una centrale da 3 GW produrrebbero una nube dallo spessore di 400 m e dal diametro di oltre 2,5 km.

Sin qui abbiamo calcolato con buona approssimazione la quantità d’acqua e il volume di vapore acqueo che le centrali nucleari immettono nell’atmosfera nei vari intervalli di tempo.

Comunque, per farsi un’idea di questi numeri, basta sapere che un grande temporale scarica circa 1.000.000.000 di kg di acqua, che equivale alla quantità di acqua immessa in atmosfera da una centrale nucleare da 3 GW in quattro giorni, capace, da sola, di scaricare 10-20 mm di pioggia su una città di 7-10 km2 [7].

Ora vale la pena chiedersi se quest’aggiunta antropica di vapore acqueo nell’atmosfera è ininfluente, benefica o dannosa all’ambiente e alla vita in genere.

ll ciclo dell’acqua nell’atmosfera è un ciclo chiuso.

Il volume d’acqua contenuto nell’atmosfera terrestre è di   15.500 x 109 m³. Il flusso di  evaporazione e precipitazione è di circa 505.000 x 109 m³/anno (di cui 434.000 x 109 di evaporazione oceanica). Ne consegue che il periodo medio di permanenza dell’acqua nell’atmosfera è di circa 11 giorni [8].

In 11 giorni le centrali nucleari francesi immettono nell’aria circa 63 x 109 kg d'acqua, che, se rapportati alla quantità di vapore acqueo mediamente presente nell’atmosfera, farebbero aumentare l'umidità dell’aria di solo lo 0,61 % [9].

Viste così le cose dal lato dei valori medi, la situazione non sembrerebbe per niente allarmante, anche perché il vapore acqueo nel suo ciclo medio di permanenza nell’aria tende normalmente a disperdersi ben oltre i confini francesi, se non altro per effetto del vento.

Sennonché mi è lecito ipotizzare che, in certe condizioni di vento, temperatura, nuvolosità, umidità, pressione e presenza di polveri in atmosfera, possa non eccezionalmente accadere che l’ingente vapore acqueo prodotto dalle centrali si concentri anche solo parzialmente da qualche parte, fino a innalzare il livello di umidità relativa naturale e innescare precipitazioni non sempre benefiche, ovvero inaspettati, improvvisi e dannosi temporali o nubifragi, di carattere anche alluvionale.

Queste ipotesi mi sembrano confermate dai dati statistici dei disastri alluvionali che negli ultimi decenni si stanno verificando nel Centro Europa. Il Sud della Francia, zona classificata storicamente come a bassa piovosità, sta paradossalmente soffrendo di fenomeni di auto-generazione temporalesca[10].

Mi è lecito ancora ritenere che l'intensificarsi di queste precipitazioni nel Centro Europa, scaricando oltralpi la nuvolosità delle correnti provenienti dal Nord, riducano sensibilmente la piovosità in Val Padana, dove, nonostante i vari episodi di disastrose inondazioni, negli ultimi decenni si registra una siccità generalizzata dell’ordine del 20 %, soprattutto nel Veneto[11].

Quest’anno, addirittura, sul Piemonte e sulla Lombardia ha piovuto il 50 % in meno[12].

Per quanto poi riguarda la ripercussione di quest’aumento di umidità sull'effetto serra, non tutti sanno che il principale responsabile di quest’effetto è proprio il vapore acqueo, che incide per circa il 65% su tutte le altre componenti[13].

   Per quest’ultima ragione, anche se il protocollo di Kyoto rivolge giustamente l'attenzione alle altre componenti meno incidenti percentualmente sull'effetto serra ma con un ciclo di permanenza molto più lungo nell’atmosfera, non temo di ritenere che i disastri alluvionali, l'aumento della temperatura e le variazioni del clima sul nostro globo ed in particolare  sulla nostra Europa, siano, seppur anche parzialmente, dovuti alle attività delle centrali nucleari, per l'effetto dell’ingente quantità di vapore acqueo che esse immettono "innocuamente" nell'atmosfera.   

Tutti i calcoli sono stati eseguiti con il  foglio elettronico collegato, nel quale chi lo desiderasse potrebbe divertirsi a sostituire i parametri secondo quanto gli sembrerà più giusto.



[1] http://federicopistono.altervista.org/blog/centrali-nucleari-italia-faq-realt%C3%A0-o-follia

   %3F

  http://www.terna.it/LinkClick.aspx?fileticket=OnkycVUaLqs%3d&tabid=418&mid=2501

   http://www.vasonline.it/home/archivio/nucleare/nucleare_le_ragioni_del_no

  http://it.wikipedia.org/wiki/Centrale_nucleare

[2] http://it.wikipedia.org/wiki/Centrale_nucleare

[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_power_in_France.

http://www.meteovarese.net/Approfondimenti/Grandezze%20igrometriche.pdf

http://www.krol.it/forum/vapori-e-fumi-dalle-centrali-t109633.html?s=5123f1d511558b0f5fb4619ed3c6b40c&

http://www.tempcoblog.it/152/come-funziona-una-torre-evaporativa-e-quanta-acqua-consuma/

Il “calore latente” è’ la quantità di calore che viene somministrata (o sottratta) a una sostanza per modificarne lo stato fisico, ma senza alterarne la temperatura.

Per ottenere la massa m(H2O) che evapora in un secondo basta dividere la potenza “P” della centrale per il calore  latente “lambda”, ovvero m(H2O) = 2.333.333.333 / 2.260.000 = 1032 kg/s  

[4] http://www.krol.it/forum/vapori-e-fumi-dalle-centrali-t109633.html?s=5123f1d511558b0

    f5fb4619ed3c6b40c&

[5] http://www.centrogalileo.it/nuovaPA/Articoli%20tecnici/Fantoni/caratteristiche%20

    dell%27aria%20umida.htm

    http://www.meteomonteforte.it/index.php?option=com_content&view=article&id=12:

    articolo&Itemid=67

[6] http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_power_in_France.   

[7] http://it.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090210080327AAFAdK2  

 http://www.wsi.com/corporate/newsroom/newsletter/md2/CloudWeight.html

[8] http://it.wikipedia.org/wiki/Ciclo_dell%27acqua

[9] http://www.meteorologia.it/didattica/basico/ciclo%20acqua.htm

Questa percentuale è diversa da quella da me stesso erroneamente determinata, per un banale errore, nella precedente relazione, la quale s’intende ovviamente corretta e integrata.

[10] http://www.enel.it/attivita/ambiente/ecology/impatto139_hp/impatto139/index.asp

 http://www.meteogiornale.it/notizia/55-1-situazione-di-blocco-alluvioni-nel-sud-della- francia-piove-da-tre-giorni-sul-nord-ovest-ditalia

 http://www.meteogiornale.it/notizia/16135-1-gli-eventi-di-precipitazioni-estreme-del-   passato-in-francia-prima- parte

[11]  http://www.arpa.veneto.it/home/docs/Evoluzione_del_clima_in_Veneto_cinquantennio

    _13- 09-2007.pdf

http://meteolive.leonardo.it/meteolive-notizia-27831-  

bilanci_e_stato_un_giugno_caldo_sulla_valpadana,_piovoso_al_centro_sud.html

 http://www.urbimlombardia.it/documents/relazioneGiuliacci.pdf

http://archiviostorico.corriere.it/2003/gennaio/05/Tra_siccita_inondazioni_2002_stato_co_0_0301051237.shtml

http://www.venetoambiente.net/upload_teolo/agrometeo/fix/Mazzuccato%20.pdf

http://www.meteoabruzzo.com/content/view/22/72/

[12] http://meteolive.leonardo.it/meteolive-notizia-27831-bilanci_e_stato_un_giugno_caldo  _sulla_ valpadana,_piovoso_al_centro_sud.html

[13] http://it.wikipedia.org/wiki/Effetto_serra

 http://ec.europa.eu/environment/climat/campaign/pdf/gases_it.pdf

Questa percentuale del 65 % è molto discussa e controversa ma il vapore acqueo viene generalmente considerato come responsabile per i due terzi dell’effetto serra, anche se non manca chi afferma che questa percentuale debba essere spinta fino al 98%.

 

  
   27 ottobre 2009                                                       Sergio Pacillo
 
http://www.fisicamente.net
http://it.wikipedia.org.
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nucleare
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l'innocuo vapore acqueo delle centrali nucleari

da Youtube: CENTRALE NUCLEARE DI GöSGEN IN SVIZZERA
argomenti
le accise e lo Stato pigliatutto
Il CIP 6 ed i termovalorizzatori
la tassa nascosta
uno sguardo alle bollette
le privatizzazioni
la finanza creativa, i derivato e Tremonti
ult. correz. mod. e aggiorn 04/11/09
http:/espresso.repubblica.it

da Youtube:
la fissione nucleare
la Codisam s'incatenò
energia nucleare? no grazie
la sicurezza del nucleare
il 6% di nucleare
la raccolta differenziata
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le accise e lo Stato pigliatutto
lo sapevate che .....
il regalo nascosto del nucleare
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la radioattività in piazza S. Pietro
l'innocuo vapore acqueo delle centrali nucleari
quanto costa smantellare le centrali nucleari?
costo del combustibile delle centrali nucleari

da Youtube:
ISCHIA: NELL'ISOLA DEI BLACK-OUT
E DEL CARO-CARBURANTE,
C'E' CHI FA A MENO
DELL'ENEL E DELLA BENZINA
Uno sguardo ai magnifici reattori di Tricastin in Francia
sostituzione integrale del
precedente articolo sul vapore acqueo delle centrali nucleari
queste torri sono alte 150 metri

da Youtube:servizio di una tv
giapponese del 26 luglio 2008
sull'esposizione a fughe radioattive
nella centrale nucleare di Tricastin
a 100 persone in Francia

da Youtube:CS : Cheval nucléaire.
Le quattro torri di raffreddamento
della centrale nucleare
di Cruas-Meysse,
between Valence and Montelimar
index041001.jpg
nuvolosità in europa - www.sat.com
(talvolta, dalle parte di Tricastin, nel sud della Francia, si può osservare una nuvola stazionaria rispetto alle altre, del diametro di qualche centinaio di kilometri)