Fusione nucleare: un sole artificiale per salvare la Terra

Huitzilopochtli. Nel XIV secolo, questo è ciò che gli Aztechi chiamavano il dio del sole. Coloro che si definiscono messicani lo adorano. Si concretizza in particolare attraverso la costruzione del Templo Mayor, un enorme tempio situato nella capitale, Tenochtitlan, ma anche attraverso i sacrifici umani. Gli Aztechi credevano che il dio del sole traesse la sua energia dal sangue umano. Le persone sedentarie hanno bisogno di questa energia per i loro raccolti. La vecchia credenza è scomparsa. L’importanza del sole ha resistito alla prova del tempo. La conoscenza su questo argomento si è evoluta. Oggi non c’è più bisogno di sacrifici umani per rendere omaggio al suo ruolo. Anche se… alcuni non esitano a donare la propria vita alla scienza per capire come riprodurre sulla Terra questa energia che fa brillare la stella solare.

Re Sole

Cosa brilla da 4,5 miliardi di anni e ha abbastanza carburante per rimanere incandescente (almeno) per lo stesso periodo di tempo? La stella che ci dona calore e luce, ovviamente! il Sole ! Per comprenderne appieno l’identità e il funzionamento, il famoso portale scientifico online Futura lo paragona a “un enorme reattore nucleare, dove i nuclei di idrogeno si fondono in una reazione a catena continua”. Come si fa lo stesso sulla Terra? Come viene prodotta l'energia utilizzando la fusione nucleare? È da poco più di un secolo che gli uomini cercano di rispondere a questa domanda.

Tokamak

Nel 1920, l’astrofisico britannico Arthur Eddington propose che le reazioni nucleari provocassero la combustione delle stelle. In teoria, sosteniamo questo: la fusione è la reazione nucleare che alimenta il sole e le stelle. Quattordici anni dopo, passò alla pratica. Il fisico neozelandese Ernest Rutherford condusse il primo esperimento di fusione in laboratorio. Dopo la seconda guerra mondiale fu depositato il primo brevetto per un reattore a fusione nucleare. Il tokamak venne battezzato dal fisico Andrei Sakharov (Premio Nobel per la Pace nel 1975) negli anni '60 e videro la luce le prime centrali elettriche sperimentali. Da allora, gli scienziati hanno lavorato su questo argomento. La posta in gioco è alta. L’AIEA lo riassume così: “Se questa reazione potesse essere replicata sulla Terra, produrrebbe energia quasi illimitata, pulita, sicura e conveniente per soddisfare il fabbisogno energetico dell’intero pianeta”. c'è solo…

predecessore

Le condizioni per realizzare artificialmente la fusione nucleare sono molto difficili. Mantenere il plasma derivante dalla fusione ad una temperatura di 150 milioni di gradi per sfruttarne l'energia, ad esempio. Il più grande progetto internazionale di un impianto di fusione, ITER, è stato lanciato in Francia nel 2007 per “dimostrare la fattibilità scientifica e tecnologica della produzione di energia da fusione”. Trentacinque paesi si sono impegnati. La costruzione è ancora in corso.

La tempistica iniziale del progetto prevedeva la produzione del primo plasma l'anno prossimo. Si prevedeva che il sistema fosse pienamente operativo nel 2035. Le scadenze verranno superate, così come il budget. Inizialmente era stato stimato in cinque miliardi di euro, cifra molto superiore ai 20 miliardi attuali. Nel frattempo altri progetti stanno andando avanti.

Nel dicembre 2022, i ricercatori americani hanno annunciato di essere riusciti a liberare attraverso le reazioni di fusione più energia di quella necessaria per provocarle. Un anno dopo, la Cina annunciò di essere riuscita a mantenere il plasma riscaldato a 70 milioni di gradi Celsius per 17 minuti e 36 secondi. All’inizio di febbraio, un reattore a fusione sperimentale installato nel Regno Unito ha prodotto la più grande quantità di energia mai prodotta fino a quel momento. Allora, l'energia alternativa di domani? Un miraggio costoso? Per i più ottimisti, la fusione non avverrà comunque prima di diversi decenni.

Questo articolo è apparso su Le Telepro il 7/3/2024