Quando un derecho si schiantò contro la centrale nucleare di Duane Arnold nel 2020, Diana Lokenvitz ebbe il tempo giusto per uno sguardo fuori dalla finestra.
Un muro di nuvole si era riversato da ovest, inghiottendo Palo, Iowa, nell’oscurità. “Era come se fosse notte fonda”, ha ricordato l’ingegnere di sistema senior dello stabilimento.
Poi, l’allarme ha cominciato a suonare.
Nel giro di pochi secondi dopo che la tempesta aveva colpito l’impianto, venti a 130 miglia orarie avevano reciso tutte e sei le linee elettriche esterne, innescando un arresto automatico di emergenza.
I generatori diesel di riserva presero vita ruggendo e grandi barre di controllo scivolarono nel nocciolo del reattore per arrestare la reazione di fissione che guidava la produzione di energia dell’impianto.
Con il nocciolo del reattore ancora pericolosamente caldo, i sistemi di sicurezza sono entrati in funzione per aiutare a stabilizzare il reattore e sfogare il calore in eccesso, un processo che è durato per ore.
“Solo quando siamo usciti ci siamo resi conto che le torri di raffreddamento erano scomparse”, ricorda Lokenvitz.
Un tempo dodici torri di raffreddamento dell’acqua vegliavano sull’impianto come due file di soldati, rilasciando il vapore dall’acqua utilizzata per raffreddare il reattore nucleare. La tempesta li ha fatti cadere.
Il derecho, un temporale caratterizzato da forti raffiche di vento che si estendevano per diverse centinaia di miglia, aveva spazzato il Midwest, provocando diffuse interruzioni di corrente e danni catastrofici a edifici, alberi e milioni di acri di raccolti.
Dopo 45 anni di attività, il Duane Arnold Energy Center è stato chiuso. Era già stato programmato lo smantellamento dell’impianto nel giro di pochi mesi, lasciando poco tempo o incentivi finanziari per riparare l’impianto danneggiato dalla tempesta.
Un’analisi iniziale della Divisione di Analisi dei Rischi della Federal Nuclear Regulatory Commission (NRC) ha stimato che ci fosse stata una possibilità su 1.000 di danni al nucleo nucleare di Duane Arnold durante il derecho. L’incidente è stato uno degli unici due “importanti precursori” di un grave incidente avvenuto negli Stati Uniti tra il 2015 e il 2024, il secondo livello di rischio più alto che può essere assegnato a un evento in una centrale nucleare, ha detto l’NRC a Inside Climate News. Durante quel periodo non si sono verificati “precursori significativi”, l’evento con il livello di rischio più elevato.
L’analisi finale dell’NRC, pubblicata nel marzo 2021, ha fornito una probabilità leggermente inferiore di danni al nucleo, ma ha rilevato che il rischio di un blackout della stazione durante il derecho era “particolarmente alto”.
Duane Arnold è rimasto inattivo dal 2020, ma con un accordo di acquisto di energia tra il proprietario con sede in Florida, NextEra Energy, e Google, che sta espandendo la sua flotta di data center in Iowa, l’impianto è ora previsto per la riapertura nel 2029.
All’inizio di quest’anno, NextEra Energy ha notificato all’NRC che avrebbe avviato il processo di regolamentazione per riavviare la centrale elettrica.
In autunno, NextEra ha svelato una partnership con Google, che già gestisce diversi edifici di data center a Council Bluffs e sta attualmente costruendo un campus di data center fuori Cedar Rapids, a circa 12 miglia da Duane Arnold.
Il colosso della tecnologia ha accettato di contribuire a coprire i costi di rimessa in servizio e di acquistare la maggior parte della produzione energetica di Duane Arnold per 25 anni. Le due società “hanno inoltre firmato un accordo per esplorare lo sviluppo di una nuova generazione nucleare da impiegare negli Stati Uniti”, annunciava il comunicato stampa del 27 ottobre.
“L’impianto fornirà più di 600 MW di energia nucleare pulita, sicura e sempre attiva alla rete regionale”, ha scritto Google in una dichiarazione dopo l’annuncio di NextEra.
Gli operatori affermano che i miglioramenti alla progettazione originale dell’impianto, compresi ulteriori generatori diesel di riserva e torri di raffreddamento con maggiore resistenza al vento, miglioreranno la sua resilienza ai futuri eventi meteorologici gravi. Questa resilienza è fondamentale, poiché è probabile che la minaccia di tempeste estreme all’energia nucleare in Iowa cresca.
Il riscaldamento del Golfo del Messico ha spinto più umidità verso nord nell’atmosfera dell’Iowa, aumentando la frequenza e la gravità degli eventi meteorologici, tra cui forti piogge, tempeste di vento, tornado e grandine.
Solo nel 2024, l’Iowa ha registrato il record di 155 tornado, superando il precedente record di 146 tornado stabilito solo tre anni prima, nel 2021.
La National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ha monitorato i disastri meteorologici e climatici con perdite superiori a 1 miliardo di dollari nello stato dal 1980 al 2024. In quel periodo, lo stato ha visto poco meno di due tempeste all’anno in cui le stime dei danni erano superiori a 1 miliardo di dollari, dopo aver adeguato i numeri per l’inflazione. La media dell’ultimo quinquennio è stata di 5,4 eventi all’anno. (I tagli del presidente Donald Trump al budget della NOAA significano che l’agenzia ha smesso di monitorare i disastri da miliardi di dollari.)
I funzionari di Duane Arnold hanno sottolineato che nessuno dei componenti nucleari critici dell’impianto ha subito danni durante il derecho del 2020. “L’impianto è stato sicuro durante l’intero evento”, ha detto Matt Ohloff, portavoce di NextEra, a proposito dell’arresto di emergenza.
Tuttavia, i rapporti della NRC successivi all’incidente hanno rilevato danni sia alle strutture legate alla sicurezza che a quelle non legate alla sicurezza.
Oltre alle torri di raffreddamento crollate, la tempesta ha danneggiato il reattore e gli edifici delle turbine di Duane Arnold, compreso il sistema di “contenimento secondario”, che funge da seconda linea di protezione contro il rilascio radioattivo in caso di fusione.
Dieci ore dopo l’inizio del raffreddamento di emergenza a Duane Arnold, il sistema responsabile del raffreddamento dei due generatori diesel ha iniziato a mostrare segni di usura. I detriti della tempesta avevano intasato il sistema e non scorreva abbastanza acqua per raffreddare il generatore. Gli operatori hanno bypassato il filtro, mantenendo il generatore funzionante.
La causa più probabile del danno pericoloso al nucleo del reattore di Duane Arnold durante il derecho sarebbe stato il guasto di entrambi i generatori di riserva, con conseguente blackout della stazione, ha concluso l’analisi dell’NRC.
Anche con un rischio maggiore di danni al nucleo nucleare, molto di più avrebbe dovuto andare storto perché Duane Arnold raggiungesse la fusione o il rilascio di radiazioni, ha affermato Adam Stein, direttore del programma di innovazione sull’energia nucleare presso il Breakthrough Institute, un centro di ricerca globale apartitico e senza scopo di lucro.
“Questo è stato uno degli eventi più significativi per la sicurezza nella storia nucleare degli Stati Uniti e tuttavia non è stato significativamente pericoloso per il pubblico”, ha affermato Stein. “Ciò parla della robustezza di queste piante.”
Le licenze NRC richiedono che gli edifici dei reattori siano costruiti per resistere ai “missili tornado” o a oggetti di grandi dimensioni che si scontrano ad alta velocità, ha aggiunto Stein. “Sono letteralmente progettati per resistere a questo tipo di eventi in modo sicuro”, ha affermato.
Tuttavia, NextEra prevede di aumentare le misure di sicurezza legate alle condizioni meteorologiche nello stabilimento riaperto di Duane Arnold.
“Osserviamo quegli eventi e proviamo a raccogliere le lezioni apprese e chiediamoci, cosa potrebbe rendere l’impianto ancora più sicuro di quello che è?” ha affermato il consulente di NextEra Michael Davis in un incontro informativo pubblico tenutosi a Cedar Rapids dalla Iowa Utilities Commission il 13 novembre.
La società sta considerando l’installazione di un terzo generatore diesel per fornire ulteriore energia di riserva, e progetterà anche le torri sostitutive di raffreddamento ad acqua di Duane Arnold con una soglia di resistenza al vento più elevata, ha affermato Davis.
I rappresentanti di Google non hanno risposto alle domande sul fatto se i danni subiti a Duane Arnold durante il derecho del 2020 abbiano sollevato preoccupazioni per la sicurezza nucleare durante eventi meteorologici gravi.
I requisiti di sicurezza dell’NRC impongono che i richiedenti “considerino le condizioni meteorologiche e sismiche più severe conosciute nell’area proposta”, quando selezionano i siti dei reattori, ha scritto un rappresentante dell’NRC in una dichiarazione a Inside Climate News.
“È importante capire che le centrali nucleari sono costruite per resistere a rischi ambientali estremi e che la NRC richiede agli impianti di mantenere sistemi, componenti e programmi ridondanti per essere in grado di mitigare le perdite di energia fuori sede”, ha aggiunto la NRC.
Lokenvitz, l’ex ingegnere di Duane Arnold, vede la riapertura dell’impianto come una sorta di resurrezione. Se l’impianto non fosse già stato programmato per lo smantellamento quando il derecho colpì, Duane Arnold sarebbe stato ricostruito e avrebbe continuato a produrre energia, ha detto.
“Quell’impianto ha funzionato esattamente come previsto. È stata semplicemente la tempesta perfetta.”
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