Quanto si risparmia con la fusione nucleare? L’obiettivo è quello di arrivare a produrre energia illimitata e pulita. Il dipartimento dell’Energia del governo degli Stati Uniti, oltre ad assicurare stabilità e sicurezza soprattutto nei confronti degli alleati, annuncia la possibilità di mettere fine una volta per tutte al nucleare. Il pensiero quindi va anche al conflitto in Ucraina. Ma è un obiettivo non immediato. Si pensa di raccogliere i primi frutti a metà secolo. Ma quanto si risparmia con la fusione nucleare? (scopri le ultime notizie su bonus, Rem, Rdc e assegno unico. Leggi su Telegram tutte le news su Invalidità e Legge 104. Ricevi ogni giorno sul cellulare gli ultimi aggiornamenti su bonus, lavoro e finanza personale: entra nel gruppo WhatsApp, nel gruppo Telegram e nel gruppo Facebook. Scrivi su Instagram tutte le tue domande. Guarda le video guide gratuite sui bonus sul canale Youtube. Per continuare a leggere l’articolo da telefonino tocca su «Continua a leggere» dopo l’immagine di seguito).
Indice- Quanto si risparmia con la fusione nucleare: l’esperimento
- Quanta energia si ricava dalla fusione nucleare?
- Quanto si risparmia con la fusione nucleare: la storia
- Quanto si risparmia con la fusione nucleare: i costi e le opportunità
- Quanto si risparmia con la fusione nucleare: i tempi
- Quanto si risparmia con la fusione nucleare: il ruolo dell’Italia
- Fonti e materiale di approfondimento
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Quanto si risparmia con la fusione nucleare: l’esperimento
Martedì il dipartimento dell’Energia del governo degli Stati Uniti ha annunciato il risultato di un importante esperimento in cui gli scienziati sono riusciti per la prima volta a realizzare una fusione nucleare con una produzione netta di energia (che cioè genera più energia di quella necessaria per innescarla): una svolta fondamentale nelle ricerche che riguardano la produzione di energia tramite la fusione nucleare, una tecnologia che un giorno potrebbe cambiare radicalmente il modo in cui produciamo energia elettrica sulla Terra.
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Quanta energia si ricava dalla fusione nucleare?
Il combustibile dei reattori a fusione è dato dal deuterio e dal litio, entrambi estratti dall‘acqua e dal terreno. Es. 200 kg di litio e 100 kg di deuterio possono produrre 1000 MWh di potenza elettrica.
Quanto si risparmia con la fusione nucleare: la storia
Negli ultimi anni c’erano già stati esperimenti di fusione nucleare andati a buon fine, ma nessuno era mai riuscito a produrre più energia di quanta fosse necessaria per far funzionare i macchinari usati negli esperimenti (per questo si parla di “produzione netta” di energia). Il risultato è stato ottenuto dal Lawrence Livermore National Laboratory, in California.
La fusione nucleare è la stessa reazione attraverso la quale si crea energia sul Sole e che lo tiene acceso: è un processo difficilissimo da ricreare sulla Terra, ma che potrebbe portare a ottenere energia senza la produzione di emissioni di anidride carbonica, un obiettivo che i ricercatori inseguono dagli anni Cinquanta. A differenza della “fissione nucleare” – il processo già in uso nelle centrali nucleari per la produzione di energia termica, che produce scorie radioattive altamente pericolose – la fusione può ottenere grandi quantità di energia con scorie trascurabili. Anche se, come sembra, il risultato sarà confermato, una produzione di energia stabile attraverso la fusione nucleare potrebbe essere lontana ancora decenni.
Quanto si risparmia con la fusione nucleare: i costi e le opportunità
Quanto si risparmia con la fusione nucleare? Bernard Bigot, dal 2015 direttore generale di Iter (International Thermonuclear Experimental Reactor), ha annunciato il 7 novembre il completamento dei lavori di ingegneria civile per il reattore a fusione nucleare che sorgerà nel Sud della Francia, a Cadarache. L’ultimo dei 7 livelli della struttura in cemento che ospiterà il tokamak è stato posato dal consorzio Vfr, guidato dalla ditta Vinci Construction.
Il sito, che sorge vicino a Aix-en-Provence, era stato individuato dai Paesi partner del progetto (Unione Europea, Cina, India, Giappone, Corea del Sud, Russia e Stati Uniti) che nel 2006 hanno firmato l’intesa internazionale.
Le tappe di avanzamento sono scandite da una fitta tabella di marcia. È prevista per dicembre 2025 l’accensione del primo plasma nel tokamak di Iter, la macchina toroidale (a forma di ciambella) i cui magneti superconduttori servono a confinare i nuclei di idrogeno riscaldati fino a 100 milioni di gradi. In questo stato di plasma, gli atomi di idrogeno (in realtà suoi isotopi) si fondono l’uno con l’altro formando atomi di elio, proprio come avviene nel sole. La fusione nucleare libera l’energia che un domani potrà venire convertita, negli impianti di nuova generazione, in elettricità pulita, sostenibile e libera da anidride carbonica.
Quanto si risparmia con la fusione nucleare: i tempi
Quanto si risparmia con la fusione nucleare? La piena attivazione di Iter dovrà attendere però la fine del decennio 2020 e la raccolta dati sul suo funzionamento partirà dopo il 2030. E Iter sarà solo un passaggio intermedio. Se tutto andrà per il meglio, Iter sarà seguito da Demo, il primo prototipo di reattore a fusione nucleare, che predisporrà la filiera di reattori commerciali capaci di trasformare l’energia della fusione nucleare in energia elettrica. Ma non prima della metà di questo secolo.
In questo lungo cammino le sfide scientifiche e tecnologiche da vincere sono ancora molte. Ma sono tante anche le opportunità da cogliere, soprattutto per la ricerca e l’industria italiana delle alte tecnologie. Secondo Piero Martin, docente di fisica sperimentale dell’università di Padova, membro dell’executive board del nuovo esperimento Dtt di Frascati, e dal 2007 al 2013 responsabile scientifico di Rfx, il più grande esperimento, padovano, su Iter al di fuori del Sud della Francia.
Quanto si risparmia con la fusione nucleare: il ruolo dell’Italia
Quanto si risparmia con la fusione nucleare? “Iter è una partnership tra 7 Paesi, tra cui l’UE e dunque l’Italia. Le attività di contratti (in gergo di procurement) sono gestite a livello europeo dall’agenzia Fusion For Energy (F4E). L’UE ha la responsabilità di fornire una serie di componenti per Iter e F4E ha lanciato una serie di gare negli ultimi 4 anni. All’interno di queste l’Italia ha ottenuto complessivamente 1 miliardo e 200 milioni di euro in commesse, una cifra molto grande. Tra i Paesi Europei è quello che ha vinto la maggior parte di contratti, relativi alla costruzione di componenti di alta tecnologia.L’opportunità è quella di mettere in moto la migliore industria italiana e il nostro Paese ha davvero ottime competenze, purtroppo a volte un po’ misconosciute”.
L’ultimo contratto portato a casa dalle imprese italiane vale 200 milioni di euro ed è stato firmato il 30 settembre scorso: riguarda una parte dell’assemblaggio del tokamak di Iter. Dynamic, un consorzio che tiene insieme diverse società (Ansaldo Nucleare, Endel Engie, Orys Group ORTEC, SIMIC, Leading e Ansaldo Energia) si occuperà di montare le bobine superconduttrici, gli scudi e le porte termiche e posizionarli nel pozzo che ospiterà la struttura dove avverrà la fusione. “Il contributo italiano è davvero molto importante” specifica Martin “si tratta di mettere insieme le componenti a più alto contenuto tecnologico dell’impianto”.
Il successo dell’industria italiana con Iter è importante anche per quello che avviene in patria. “Avere una platea industriale italiana preparata per costruzioni di questo genere recherà benefici anche agli esperimenti che stiamo portando avanti in Italia”. La speranza è che l’industria italiana si farà valere anche per il Dtt (Divertor Tokamak Test Facility). Concepito nei laboratori Enea di Frascati, è il secondo esperimento chiave, insieme a quello padovano del Consorzio Rfx, per lo sviluppo di Iter.
Ovviamente il coinvolgimento italiano in iter passa anche e soprattutto per Padova, dove c’è il più grande laboratorio di Iter al di fuori di Iter stesso, nonché una tradizione sugli studi della fusione che risale alla fine degli anni ‘50 con Antonio Rostagni e Carlo Someda. A Padova ci sono due oggetti in costruzione. Uno è Spider, la sorgente di ioni negativi, entrata in funzione nel 2018. L’altro è Mitica, il prototipo in scala 1 a 1 dell’iniettore di Iter, che entrerà in funzione nel 2023. Comprende la sorgente e l’acceleratore di particelle neutre (l’esperimento si chiama infatti Neutral beam test facility). Si tratta in sostanza dell’“accendino” che accenderà il plasma di Iter e sono previsti una decina d’anni di esperimenti di supporto a Iter e Demo.
“Il valore degli ordini necessari alla costruzione di questi impianti, Spider e Mitica, è di 240 milioni di euro” spiega Martin “All’industria europea sono andati il 60% di questo importo. Ma dei circa 140 milioni europei l’Italia ha fatto la parte del leone, acquisendo ordini per oltre 100 milioni”.
La fusione promette di contribuire in modo decisivo alla soluzione del riscaldamento globale, ma probabilmente prima della seconda metà del secolo il primo reattore a fusione non sarà pronto. A chi la tempistica può sembrare deludente Piero Martin risponde citando un fisico russo, Lev Artsimovič, che in chiusura della conferenza di Ginevra del 1958 Atoms for peace disse “l’energia a fusione sarà pronta quando l’umanità ne avrà bisogno”.
Fonti e materiale di approfondimento
- Nucleare, produrre energia come fa il sole
- L’esperimento storico americano
- La conferenza stampa
- Quanto si risparmia con la fusione nucleare?
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