Sarà alimentata a fusione la centrale nucleare del futuro, la stessa reazione che alimenta le stelle, a base della quale c’è proprio l’acqua. Si tratta di una sfida scientifica e ingegneristica, che vede la collaborazione di Paesi di tutto il mondo, e per la quale le imprese italiane hanno dato un importante contributo nella fornitura della maggior parte delle componenti ad alto contenuto tecnologico.
Per l’esattezza ci sono ben 1,2 miliardi di euro di tecnologia italiana in questa centrale nucleare in grado di produrre energia con un processo di fusione termonucleare, una reazione che non genera scorie radioattive, e che pertanto rappresenta una scommessa importante in un’ottica ambientalista.
Il progetto, al quale ha partecipato anche l’Italia con Enea e i suoi partner, racchiude molte speranze per il futuro, ed è il frutto di anni di studi e ricerche, concretizzatesi nel 2007 in un progetto internazionale da 20 miliardi di dollari, poi battezzato Iter, acronimo che sta per International Thermonuclear Experimental Reactor.
Ed il progetto continua ad andare avanti, passo dopo passo, l’ultimo dei quali è stato compiuto proprio la settimana scorsa, con l’inaugurazione in Francia dell’edificio destinato ad ospitare il reattore sperimentale. I Paesi partecipanti, vale a dire Cina, Giappone, India, Corea del Sud, Russia, Usa, Ue e Svizzera attiveranno la prima centrale al mondo alimentata tramite una reazione di fusione termonucleare, a Cadarache nel 2025.
Le dimensioni della centrale del futuro saranno equiparabili a quelle di una comune centrale elettrica, ma rappresenterà un enorme passo in avanti nella lotta contro i cambiamenti climatici. Centrali a fusione nucleare, in grado quindi di produrre energia senza generare scorie, affiancate all’utilizzo sempre più esteso di fonti di energia rinnovabili, potranno costituire un concreto cambiamento in un’ottica green, ma solo a partire dal 2035, quando il progetto di sperimentazione verrà chiuso e si potrà iniziare a realizzare le centrali commerciali.
Il contributo delle imprese italiane
Il processo di fusione nucleare ha come fonte di partenza l’acqua e pertanto non genera scorie. Per questo motivo è considerato altamente efficiente e ad energia pulita, ma rappresenta una vera sfida scientifica e ingegneristica dal momento che coinvolge campi come quello della superconduttività. della criogenia e del vuoto spinto.
Il contributo delle imprese italiane alla realizzazione di questo progetto si sta rivelando fondamentale. La rivista Enea Energia Ambiente Innovazione ha reso noto che sono già stati superati gli 1,2 miliardi di euro di contratti acquisiti.
Infatti, considerando i soli componenti ad alto contenuto tecnologico, le imprese italiane hanno fornito materiali per il 60% del valore dei bandi dell’Agenzia dell’Unione Europea che gestisce il contributo Ue alla costruzione di Iter, Fusion for Energy (F4E). Lo fa sapere il responsabile del dipartimento Fusione e Tecnologie per la sicurezza nucleare di Enea e coordinatore del Progetto DTT, Aldo Pizzuto.
Come funzionerà la centrale a fusione termonucleare
“Iter è in pratica un reattore deuterio-trizio dove la reazione nucleare avviene grazie a un plasma confinato in una macchina chiamata Tokamak dove si crea un potentissimo campo magnetico” si legge a proposito del funzionamento del reattore su IlFattoQuotidiano.
Lo scopo del progetto Iter è quello di dimostrare che utilizzare la fusione come fonte di energia è scientificamente e tecnicamente possibile. La prima reazione, che sarà quella riguardante l’ignizione del primo plasma, gas ionizzato che fa da combustibile appunto, è prevista per il 2025, mentre la durata dell’intero progetto, come accennato, sarà di 10 anni.
Ricordiamo che sono stati gli scienziati di Enea a realizzare i primi impianti per lo studio dei plasmi a confinamento magnetico e macchine per la fusione come il Frascati Tokamak e il Frascati Tokamak Upgrade. Ed è proprio al centro di ricerca di Enea a Frascati che si troverà il Divertor Tokamak Test facility (DTT) finanziato con 500 milioni di euro di fondi privati e pubblici, 250 milioni dei quali provenienti dalla Bei.
Su IlFattoQuotidiano leggiamo che si tratterà di un “cilindro ipertecnologico alto 10 metri con raggio di 5 metri, basato su tecnologie made in Italy e ideato da Enea in collaborazione con Cnr, Istituto Nazionale di fisica nucleare, Consorzio Rfx, Consorzio di Ricerca per l’Energia, l’Automazione e le Tecnologie dell’Elettromagnetismo e diverse università”.
Il DTT avrà la funzione di testare il funzionamento di Iter, per questo vi sarà confinato plasma portato a 100 milioni di gradi centigradi con lutilizzo di una intensità di corrente di 6 milioni di Ampere e campo magnetico di 60mila Gauss, circondato da una rete di oltre 40 km di cavi superconduttori che si troverà a -269 gradi centigradi.
Come detto, il processo di fusione termonucleare è quello che alimenta il sole, ma ottenere lo stesso risultato sul pianeta Terra non è così semplice. Quello che bisogna fare è portare gli ioni a temperature con molti zeri, e dopo di ciò fare in modo che prevalgano le forze di attrazione nucleare invece di quelle di repulsione elettrica.
Un risultato tutt’altro che semplice da ottenere. Per provarci si usano dei giganteschi campi magnetici, oppure, spiega lo stesso Pizzuto, la tecnica del “confinamento magnetico” che consiste in un contenitore con magneti superconduttori più temperature altissime in grado di rompere la barriera elettrica, e quando ciò avviene le particelle iniziano ad attrarsi producendo energia.
Su questo sta lavorando DTT, sfruttando anche brevetti Enea, e nel frattempo continua a cercare soluzioni ottimali per altri problemi ancora irrisolti, come quello di incanalare l’energia prodotta, processo che ora come ora necessita di spazi enormi, mantenere la stabilità del sistema, e abbassare i costi dell’intero processo, il che è fondamentale per rendere il reattore di fusione nucleare competitivo con le altre fonti, e in più sarà necessario riuscire ad ottenere lo stesso risultato anche con centrali di dimensioni più piccole.
Ed è proprio per raggiungere quest’ultimo obiettivo che l’Italia sta continuando a lavorare sui superconduttori più performanti, in grado di creare campi magnetici maggiori in volumi ridotti.
I partner si dimostrano però “molto fiduciosi” nel progetto Iter, fa sapere Pizzuto “l’elettricità da fusione termonucleare si farà”. Avremo energia pulita da questo processo perché non brucia combustibili fossili e in più è sicuro, non solo perché non genera alcuna scoria, ma soprattutto perché nel caso in cui i parametri dovessero disallinearsi il processo non finisce fuori controllo ma semplicemente si spegne.
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