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Piccole fusioni crescono

 By Amanda Saint

Nel dicembre 2015 il Max Planck Institute for Plasma Physics in Germania ha acceso il reattore per la fusione nucleare Wendelstein 7-X, il più grande reattore “stellarator” mai costruito. I ricercatori cominceranno presto la fase avanzata di test allo scopo di dimostrare che la fusione nucleare può diventare una fonte energetica sicura, affidabile e conveniente. Capace di assicurare una riduzione importante delle emissioni di anidride carbonica e, allo stesso tempo, la continuità delle risorse energetiche mentre cresce a ritmi sostenuti la popolazione mondiale…

(Cover foto tratta da www.mansharami.com)

La squadra del Max Planck Institute, guidata dal Professor Thomas Klinger, lavora al progetto e allo sviluppo dello stellarator W7-X da 15 anni. Ora che il reattore è stato acceso (e se mantiene le promesse), la fusione nucleare potrebbe emergere come nuova fonte energetica primaria, capace potenzialmente di contribuire in modo significativo alle forniture globali.

In precedenza, i risultati della fusione nucleare erano stati ostacolati dalla difficoltà di tenere le macchine sempre in funzione: questo perché il reattore, per funzionare, doveva contenere al suo interno del plasma bollente. Problema oggi superato, come spiega Klinger: “Lo stellarator W7-X è così efficace dal punto di vista magnetico da essere il primo reattore per la fusione nucleare capace di contenere il plasma per più di 30 minuti alla volta”.

I primi test sulla creazione di plasma sono stati brevi, solo un decimo di secondo, ma hanno raggiunto la temperatura di circa un milione di gradi Celsius. I tempi verranno ora gradualmente incrementati durante la fase di test.

(Wendelstein 7-X Nuclear Fusion Reactor, immagine tratta da www.inhabitat.com)

 

Una possibile opzione energetica?

E’ comprensibile che Klinger e il suo team siano entusiasti delle potenzialità del progetto, ma la World Nuclear Association (WNA) ci va più cauta. Jonathan Cobb, Senior Communications Manager alla WNA chiarisce: “Si tratta di un passo promettente, ma parliamo ancora di un reattore in fase sperimentale. Se consideriamo il contributo che potrebbe dare alla futura generazione di energia tradizionale, dobbiamo probabilmente guardare alla seconda metà del secolo prima che la tecnologia della fusione nucleare – dovesse essere possibile svilupparla al punto da poter essere distribuita commercialmente – inizi a generare elettricità in quantità importanti, tali da poter contribuire alla produzione di energia pulita”. Vedremo.

Di certo c’è voluto un anno per costruire il W7-X e finora il progetto è costato molti milioni di dollari. I componenti necessari per farlo funzionare sono pesanti e la costruzione dello stellarator è complessa, ma nonostante queste ovvie difficoltà, i primi segnali che emergono dalle fasi di test sono promettenti.

Come spiega Cobb: “Dopo il 2050 ci sarà la necessità di produrre in quantità significative una capacità a basse emissioni di anidride carbonica, pertanto la fusione nucleare potrebbe avere un ruolo importante per il raggiungimento dei nostri obiettivi a lungo termine.” Non solo. “Anche prima di quella data c’è comunque la necessità di ridurre queste emissioni, se vogliamo riuscire a raggiungere gli obiettivi di stabilità delle temperature fissati recentemente alla COP21 di Parigi”.

Come funziona la fusione nucleare nell'immagine tratta da www.nuclear-energy.net

Fissione o fusione?

La fissione nucleare, che è l’energia nucleare che noi stiamo già usando, fornisce a molte nazioni nel mondo elettricità a costo contenuto e in modo affidabile, oltre che a basse emissioni. Come spiega Cobb, “statistiche provenienti da organizzazioni come la International Energy Agency mostrano che la fissione potrebbe fornire oltre il 17% dell’elettricità globale entro il 2050, più di qualunque altra singola tecnologia”.  Per raggiungere questa percentuale avremo bisogno di circa 1000 GW di capacità nucleare (mentre le cifre del Nuclear Energy Institute indicano che nel 2015 la capacità globale era intorno ai 379GW).

A sua volta, prosegue Klinger, il W7-X è solo un primo passo verso l’obiettivo finale della fusione nucleare quale fonte energetica primaria. “Uno dei nostri obiettivi è infatti quello di mantenere i parametri rilevanti del plasma nella fusione per circa trenta minuti e provare così che uno stellarator ottimizzato può funzionare in condizioni stabili. Si tratta di un programma ambizioso che intende presentare lo stellarator ottimizzato quale miglior candidato per una futura centrale nucleare. In ogni caso, il W7-X non può da solo rispondere a tutte le questioni tecniche e scientifiche”.

C’è poi un altro tema che tutti hanno a cuore quando si parla di nucleare: la sicurezza. Spiega ancora Cobb: “E’ importante distinguere le preoccupazioni sulla sicurezza e l’effettiva sicurezza di qualunque tecnologia di produzione. Se la sicurezza dei reattori per la fusione sia percepita in modo diverso rispetto a quella dei reattori per la fissione resta ancora da capire. Resta che la tecnologia nucleare attuale è tra le più sicure tra tutte quelle che producono energia, fossile o rinnovabile, perciò la nuova tecnologia per la fusione avrà un elevato grado di sicurezza, alla pari o addirittura superiore a quelle attuali”.

Con le sue ottime credenziali di sicurezza e protezione dell’ambiente, ci sono molte carte in regola perchè la fusione possa diventare una fonte energetica sempre più importante nei prossimi anni. Vedremo se il W7-X contribuirà a renderla davvero un’opzione sostenibile…

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