Scopri quanti pannelli fotovoltaici da 500 W servono per eguagliare la produzione energetica di un reattore nucleare da 1.000 MW
Confrontare la produzione di energia di una centrale nucleare con quella di una centrale solare fotovoltaica non è semplice, data la diversità di funzionamento e capacità. Le numerose variabili in gioco rendono difficile stabilire un rapporto costante tra l’energia prodotta, ma avere dei parametri di riferimento è cruciale in questo momento storico.
Nel contesto della transizione ecologica e del dibattito sul nucleare, è fondamentale valutare la convenienza pratica delle diverse fonti di energia. Non basta considerare solo la capacità produttiva; bisogna analizzare anche altri aspetti.
Dal punto di vista della produzione energetica, la reazione nucleare è chiaramente superiore, ma è importante comprendere quanto e quali sono gli altri elementi da considerare. Con l’aumento del fabbisogno energetico e la necessità di promuovere l’energia sostenibile, conoscere i vantaggi e svantaggi delle varie fonti è essenziale. Molte persone si oppongono al nucleare, ma è possibile che il fotovoltaico possa davvero sostituirlo?
Quanti pannelli fotovoltaici servono per produrre energia come una centrale nucleare?
Per confrontare la produzione energetica di una centrale nucleare e di un impianto fotovoltaico, è essenziale stabilire parametri medi di riferimento. Questo è necessario poiché una centrale nucleare può avere un diverso numero di reattori con potenze variabili, così come le centrali fotovoltaiche possono variare per dimensioni e tipologie di moduli solari.
Attualmente, la fonte primaria delle centrali elettro-termonucleari è l’Uranio, in particolare l’isotopo U-235. Per dare un’idea, la fissione di un grammo di U-235 produce 68 MJ di energia termica. In confronto, una centrale termoelettrica a carbone dovrebbe bruciare 2.800 kg di combustibile per ottenere lo stesso risultato.
Concentrandoci sul confronto con il fotovoltaico in termini di energia elettrica, è importante considerare l’effettiva produzione di energia, non solo la potenza nominale. La potenza elettrica di un reattore nucleare varia generalmente da 40 MW a 1.000 MW (1 GW), ma esistono impianti che superano di gran lunga questo valore. Ad esempio, i reattori APR coreani hanno una potenza elettrica di 1.400 MW, mentre i reattori EPR francesi possono raggiungere 1.750 MW.
Questo confronto evidenzia non solo le differenze nella produzione di energia, ma anche la complessità di valutare la convenienza e sostenibilità delle diverse fonti.
Gli impianti di media potenza, come quelli che l’Italia aveva programmato alla fine degli anni ’80, prevedevano reattori da 850/900 MW. Con il progresso tecnologico, possiamo considerare, per il nostro confronto, un reattore da 1.000 MW. Questo tipo di reattore opera in modo costante e senza interruzioni alla sua potenza massima. Tuttavia, considerando eventuali pause per manutenzione, possiamo stimare un funzionamento annuale di circa 8.000 ore (anche se spesso sono di più).
Con queste premesse, un singolo reattore nucleare può produrre annualmente almeno 8.000.000 MWh. Le centrali nucleari contengono generalmente più reattori, di solito almeno 2, anche se l’attenzione si sta spostando verso i mini-reattori. La maggior parte dei reattori attivi oggi non appartiene alla categoria più avanzata, e se escludiamo gli impianti più potenti del mondo, come Bruce e Zaporižžja (con potenze nominali rispettivamente di 6.232 e 6.000 MW), è utile limitare il confronto all’utilizzo di un solo reattore.
In contrasto, i pannelli fotovoltaici non producono energia in modo costante, né su base annuale né come produzione fissa durante la giornata. Per questo motivo, nella valutazione delle centrali solari fotovoltaiche si considera il picco produttivo, che i moduli solari possono raggiungere solo per poche ore al giorno. Tuttavia, la potenza di picco non fornisce un confronto adeguato con la produzione costante delle centrali nucleari.
Questo mette in luce la sfida di confrontare due tecnologie così diverse, dove la continuità produttiva del nucleare si scontra con la variabilità intrinseca del fotovoltaico.
In questo confronto, ci sono ulteriori variabili da considerare, come le dimensioni dei moduli, l’inclinazione, l’irraggiamento solare e la latitudine. Tuttavia, utilizzando stime medie, un pannello solare da 500 W può produrre tra 2 e 4 KWh di energia elettrica al giorno, corrispondenti a un intervallo tra 730 e 1.460 KWh all’anno. Questo porta a una media di circa 1.095 KWh annui, a fronte degli 8 milioni di MWh prodotti da un singolo reattore nucleare di media potenza.
Per eguagliare questa produzione, ovvero 8.000.000.000 KWh, sarebbero necessari almeno 7.305.936 pannelli fotovoltaici da 500 W.
Come premesso, la capacità produttiva di una centrale nucleare, dove spesso ci sono più reattori con potenze superiori a 1 GW, è senza paragoni. Dal punto di vista della sostenibilità ambientale, il nucleare rappresenta una scelta particolarmente interessante, anche se non senza preoccupazioni legate alla gestione delle scorie radioattive e agli importanti investimenti iniziali richiesti.
Osservando i paesi che fanno largo uso del nucleare e i programmi internazionali sulla transizione energetica, diventa evidente che le fonti di energia, nucleare e solare, non dovrebbero essere considerate sostitutive, ma complementari, sfruttando i vantaggi di entrambe. L’apertura verso la fusione nucleare potrebbe rivoluzionare i paradigmi attuali grazie alla sua estrema capacità, ma siamo ancora lontani dal vedere questa tecnologia pienamente operativa.
