Nuovi promettenti studi suggeriscono che la tecnologia sulla fusione nucleare, a lungo studiata, potrebbe essere in grado di produrre elettricità per la rete entro la fine del decennio
Se tutto andrà come previsto, gli Stati Uniti elimineranno tutte le emissioni di gas serra dal proprio settore elettrico entro il 2035: un obiettivo ambizioso fissato dal presidente eletto Joe Biden, che si basa in gran parte su un forte aumento della produzione di energia eolica e solare. Questo piano potrebbe presto ricevere impulso dalla fusione nucleare, una tecnologia che fino a poco tempo fa sembrava fuori portata.
I NUOVI ESPERIMENTI SULLA FUSIONE SONO PROMETTENTI
Secondo quanto riporta The Guardian, i ricercatori che stanno sviluppando un reattore a fusione nucleare in grado di generare più energia di quella che consuma hanno dimostrato in una serie di articoli recenti che il loro progetto dovrebbe funzionare, riportando ottimismo sul fatto che questa fonte di energia pulita e illimitata aiuterà a mitigare la crisi climatica.
Anche se il nuovo reattore è ancora in fase iniziale di sviluppo, gli scienziati sperano che possa iniziare a produrre elettricità entro la fine del decennio. Martin Greenwald, uno degli scienziati senior del progetto, ha affermato che una motivazione chiave per l’ambiziosa tempistica è soddisfare i requisiti energetici in un mondo in via di riscaldamento. “La fusione sembra una delle possibili soluzioni per uscire dall’imminente disastro climatico”, ha affermato.
COS’È LA FUSIONE NUCLEARE
La fusione nucleare, il processo fisico che alimenta il nostro sole, avviene quando gli atomi vengono spinti insieme a temperature e pressioni estremamente elevate, inducendoli a rilasciare enormi quantità di energia fondendosi in atomi più pesanti.
Da quando è stata scoperta per la prima volta nel secolo scorso, gli scienziati hanno cercato di sfruttare la fusione, una forma di energia estremamente densa il cui combustibile – gli isotopi dell’idrogeno – sono abbondanti e ricostituibili. Inoltre, la fusione non produce gas serra né carbonio e, a differenza dei reattori nucleari a fissione, non comporta alcun rischio di fusione.
Sfruttare questa forma di energia nucleare, tuttavia, si è rivelato estremamente difficile, richiedendo il riscaldamento di una zuppa di particelle subatomiche, chiamata plasma, a centinaia di milioni di gradi – troppo calda perché qualsiasi contenitore materiale possa resistere. Per risolvere questo problema, gli scienziati hanno sviluppato una camera a forma di ciambella attraversata da un forte campo magnetico, chiamata tokamak, che sospende il plasma sul posto.
IL NUOVO REATTORE SPARC DEL MIT IL PROSSIMO ANNO
Gli scienziati del MIT e una società spin-off, Commonwealth Fusion Systems , hanno iniziato a progettare il nuovo reattore, che è più compatto rispetto ai suoi predecessori, all’inizio del 2018, e inizieranno la costruzione nella prima metà del prossimo anno. Se i tempi andranno come previsto, il reattore, chiamato Sparc , sarà in grado di produrre elettricità per la rete entro il 2030, secondo ricercatori e funzionari dell’azienda. Ciò sarebbe molto più veloce delle principali iniziative esistenti sull’energia da fusione.
I progetti di reattori esistenti sono troppo grandi e costosi per generare realisticamente elettricità per i consumatori. Attraverso l’uso di magneti all’avanguardia e ultra potenti, il team del MIT e del Commonwealth Fusion spera di realizzare un reattore tokamak che sia compatto, efficiente e scalabile. “Ciò che abbiamo realmente fatto è combinare una scienza esistente con nuovo materiale per aprire nuove e vaste possibilità”, ha affermato Greenwald
Avendo dimostrato nei documenti di ricerca pubblicati a settembre che il dispositivo Sparc può teoricamente produrre più energia di quella necessaria per funzionare, il passo successivo prevede la costruzione del reattore, seguito da un impianto pilota che genererà elettricità immessa nella rete.
Scienziati e imprenditori promettono da tempo che la fusione è proprio dietro l’angolo, solo per poi incontrare problemi insormontabili. Ciò ha creato riluttanza a investire in essa, in particolare perché l’energia eolica, solare e altre energie rinnovabili – sebbene meno potenti della fusione – sono diventate più efficienti ed economiche.
NEL PIANO BIDEN LE TECNOLOGIE NUCLEARI AVANZATE COME PARTE DELLA STRATEGIA DI DECARBONIZZAZIONE
Ma la situazione sta cambiando. Nel piano da 2mila miliardi di dollari di Biden, egli ha indicato le tecnologie nucleari avanzate come parte della strategia di decarbonizzazione, ed è la prima volta che i democratici appoggiano l’energia nucleare dal 1972. Ci sono anche investimenti significativi provenienti da fonti private, tra cui alcune importanti compagnie petrolifere e del gas, che vedono fusione come perno a lungo termine migliore rispetto all’eolico e al solare.
Secondo Bob Mumgaard, amministratore delegato di Commonwealth Fusion, l’obiettivo non è usare la fusione per sostituire il solare e l’eolico, ma per integrarli. “Ci sono cose che saranno difficili da realizzare solo con le energie rinnovabili, su scala industriale, come alimentare le grandi città o il settore manifatturiero”, ha affermato. “È qui che può entrare in gioco la fusione”.
La comunità scientifica del plasma è generalmente entusiasta dei progressi di Sparc, anche se alcuni mettono in dubbio la tempistica ambiziosa, dati gli ostacoli ingegneristici e normativi.
LE PROBLEMATICHE
Daniel Jassby, che ha lavorato come ricercatore presso il Princeton Plasma Physics Lab per 25 anni, è scettico sulla possibilità che un reattore a fusione come SPARC possa mai fornire una fonte di energia alternativa fattibile. Il trizio, uno degli isotopi dell’idrogeno che verrà utilizzato come combustibile da Sparc, non è presente in natura e dovrà essere prodotto, ha affermato.
Il team del MIT propone che questa sostanza venga rigenerata continuamente dalla reazione di fusione stessa. Ma Jassby ritiene che ciò richiederà un’enorme quantità di elettricità, il che renderà il reattore proibitivamente costoso. “Se si considera che otteniamo l’energia solare ed eolica gratuitamente, fare affidamento sulla reazione di fusione sarebbe sciocco”, ha affermato.
Mumgaard ammette che le sfide che ci attendono sono scoraggianti. Ma resta fiducioso.
“C’è una tendenza più ampia nel riconoscere quanto sia importante il clima e che abbiamo bisogno di tutti sul campo”, ha affermato. “Abbiamo affrontato questo problema con la tecnologia, ma con la fusione ci sono grandi opportunità per risolverlo con la tecnologia”.