Nuove prospettive per la fusione nucleare
Recenti sviluppi tecnologici stanno incoraggiando una nuova corsa verso la fusione nucleare per la produzione di energia pulita.
Secondo il Financial Times lo sviluppo di nuove tecnologie e la disponibilità di finanziamenti stanno generando nuovo ottimismo verso un settore che ha prodotto in sessant’anni pochi risultati nonostante le aspettative.
La FUSIONE NUCLEARE è il processo attraverso il quale a partire da elementi chimici leggeri se ne formano altri più pesanti attraverso reazioni nucleari che rilasciano un’enorme quantità di energia. La fusione nucleare è il processo naturale che tiene in vita le stelle come il sole. Nelle stelle, in presenza di temperature e pressioni altissime e alla forza di gravità gli atomi di idrogeno si fondono tra di loro formando elio con il rilascio di energia.
A differenza della FISSIONE NUCLEARE che si verifica quando il nucleo di un atomo si frammenta, la fusione non produce quantità significative di scorie radioattive o gas serra e non potrebbe mai causare incidenti nucleari come quello di Chernobyl. Inoltre, secondo ENI per ottenere la stessa energia prodotta da 8.500 tonnellate di benzina è necessario solamente un chilogrammo di “carburante da fusione”.
“La fusione è forse la più grande sfida tecnologica che l’umanità abbia mai intrapreso,” dice al Financial Times Arthur Turrell, autore di The Star Builders, libro che ripercorre decenni di ricerche di ingegneri, fisici e matematici per ottenere ciò che alcuni considerano ancora impossibile: riprodurre sulla terra le reazioni di fusione che avvengono nelle stelle.
Furono i fisici sovietici negli anni ‘50 a realizzare la prima macchina per la fusione nucleare, il “Tokamak” (acronimo tratto dal russo to(roidalnj) ka(mera) mak(kina) "macchina (per fusione nucleare) a camera toroidale"), basata sul principio del confinamento magnetico che prevede l’impiego di campi magnetici per la gestione del plasma in cui avviene, ad altissima temperatura, la fusione tra i nuclei di deuterio e trizio, due isotopi dell’idrogeno.
Il Financial Times evidenzia che il problema è che mentre gli scienziati sono diventati sempre più abili nel realizzare la fusione dei due isotopi, il tokamak sovietico, e tutti gli altri sistemi di fusione sviluppati successivamente, sono notevolmente inefficienti dal punto di vista energetico: in più di mezzo secolo di tentativi, infatti, nessuno è mai riuscito a produrre con la fusione più energia di quella consumata dal sistema. Tuttavia, una serie di importanti innovazioni occorse negli ultimi sei mesi, stanno dando impulso a nuove iniziative imprenditoriali.
Lo scorso maggio in Cina, ad Hefei presso l’Istituto per la Fisica del Plasma, una macchina chiamata "East”, acronimo per "Experimental Advanced Superconducting Tokamak”, nota anche come il “sole artificiale cinese”, ha sviluppato una reazione di fusione alla temperatura di 120 milioni di gradi Celsius mantenuta per il tempo record di 101 secondi. Temperature di oltre 100 milioni di gradi normalmente richieste per reazioni di fusione a confinamento magnetico già sono state raggiunte in passato ma mai per un tempo così lungo.
A settembre una start-up di Boston, la Commonwealth Fusion Systems, uno spin-off del Massachusetts Institute of Technology, partecipata anche da ENI, ha impiegato un superconduttore ad alta temperatura per generare un campo magnetico molto più potente di un tokamak tradizionale. Secondo l’azienda questa scoperta consentirà la costruzione di una macchina di fusione più efficiente, più piccola, meno costosa e in grado di produrre energia da offrire sul mercato.