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Metti un sole nella centrale

Accendere un piccolo sole sulla Terra e utilizzarlo come fonte di energia. È il sogno dei fisici e degli ingegneri che lavorano alla fusione calda. Seriamente intenzionati a mettere sul mercato questo modo di produrre energia nella seconda metà di questo secolo. Nel progetto a lunga scadenza sembrano credere anche i governi di molti paesi del mondo. Infatti, entro l’inizio del 2004 l’Unione Europea dovrebbe varare il progetto Iter, il cui nome latino allude alla “strada” da percorrere per la costruzione di un reattore a fusione sperimentale. Il nostro paese ha un ruolo di primo piano: il 15 per cento del personale coinvolto nella realizzazione del reattore è italiano, ed enti di ricerca come l’Enea e industrie come l’Ansaldo si sono aggiudicati la fabbricazione di parti importanti dell’apparecchiatura. Gli altri promotori del programma sono Russia, Canada e Giappone. A cui si sono aggiunti proprio in questi giorni Stati Uniti e Cina, che hanno partecipato per la prima volta al tavolo di negoziazione di Iter ospitato a San Pietroburgo gli scorsi 18 e 19 febbraio.

La tabella di marcia prevede che il reattore sia pronto per il 2014 e che produca energia per i 20 anni successivi grazie allo stesso processo che alimenta il Sole e le stelle: la fusione nucleare. Ovvero il fenomeno inverso a quello della fissione sfruttata nelle centrali nucleari. In quest’ultimo caso infatti l’energia si sprigiona quando un nucleo atomico massiccio si spezza in parti più piccole, mentre nella prima deriva dalla congiunzione di nuclei leggeri (come l’idrogeno), che ne formano di più pesanti (l’elio). I tentativi di indurre questo processo “a freddo”, cioè a temperatura ambiente, sono stati finora fallimentari o non riproducibili. In alternativa, il processo può essere generato “a caldo”. Ovvero portando un gas – per esempio una miscela di deuterio e trizio, due isotopi dell’idrogeno – a temperature di circa 100 miliardi di gradi Celsius, un ordine di grandezza al di sopra di quelle del Sole. In questa condizione il gas si trasforma in plasma, ovvero nel quarto stato della materia (oltre al solido, al liquido e al gassoso), costituito da un insieme di protoni e neutroni sparsi. Uno stato nel quale è molto probabile che si verifichino eventi di fusione.

“Queste macchine, a differenza degli attuali reattori nucleari, non si basano su una reazione a catena, che comporta il rischio di una perdita di controllo. Qui, infatti, basta chiudere il condotto che porta il plasma nel reattore e il processo si ferma da solo”. Spiega così i vantaggi della fusione calda Federico Casci dell’European fusion development agreement (Efda), l’ente che coordina le ricerche europee nel campo della fusione. Ma si tratta pur sempre di energia nucleare. “E’ vero, ma in questo caso non ci sono i prodotti della trasformazione del combustibile, la cui radioattività decade in centinaia di migliaia di anni. Le reazioni attivano solo le strutture intorno al plasma, che possono essere stoccate per 100-120 anni, dopo i quali potrebbero essere anche riutilizzate”, spiega ancora il ricercatore. E le fonti primarie dell’energia? “Sono virtualmente inesauribili. Si stima che il deuterio sarà sfruttabile per miliardi di anni e il trizio per migliaia. Dunque si può dire che questa sia una forma di energia sostenibile”, va avanti Casci. Ma la tecnologia necessaria è matura? “L’indice di successo degli esperimenti nella fisica dei plasmi è cresciuto costantemente negli ultimi trent’anni, con un andamento paragonabile all’evoluzione nel campo dei transistor o degli acceleratori di particelle. Il lavoro che dovremo fare è ricomporre il puzzle delle ricerche realizzate nel mondo e costruire una macchina unica che ne riassuma i risultati”, conclude lo scienziato dell’Efda. Ed è alta la probabilità che questa venga costruita in Europa. Fra i candidati ad ospitare il primo reattore sperimentale ci sono la Francia e la Spagna.