Fusione nucleare: battuto in Gran Bretagna un nuovo record di produzione di energia (VIDEO)

Enea: buone notizie per il progetto Iter. Ma l’elettricità da fusione non sarà disponibile fino al 2050, quando l'Ue dovrà già essere net zero

[9 Febbraio 2022]

L’UK Atomic Energy Autorithy (UKAEA) ha annunciato oggi che gli  scienziati e ingegneri del team di EUROfusion  del laboratorio Joint European Torus (JET) hanno battuto il loro prevcedente record mondiale di energia prodotta da fuzione nucleare raggiungendo i 59 megajoule in 5 secondi (11 megawatt di potenza), più del doppio di quanto ottenuto in test simili nel 1997. La potenza di picco di 16 MW raggiunta brevemente nel 1997 non era stata superata in recenti esperimenti, perché l’attenzione si è concentrata sulla potenza di fusione sostenuta.

59 megajoule non sono certo un’enorme produzione di energia – come evidenzia BBC News è sufficiente solo per far bollire circa 60 bollitori d’acqua – ma permette di guardare con fiducia alla realizzazione del reattore ITER a fusione sperimentale ancora più grande attualmente in costruzione in  Francia, un mega-progetto di ricerca sulla fusione sostenuto con cospicui investimenti da Cina, Unione Europea, India, Giappone, Corea del Sud, Russia e Stati Uniti, per dimostrare ulteriormente la fattibilità scientifica e tecnologica dell’energia da fusione.

Un risultato ottenuto grazie al lavoro di 4800 esperti, studenti e personale provenienti da tutta Europa e co-finanziati dalla Commissione europea nonostante la Brexit.

Ian Chapman, ad di UKAEA, ha commentato: «Questi risultati storici ci hanno fatto fare un enorme passo avanti verso la conquista di una delle più grandi sfide scientifiche e ingegneristiche. E’ la ricompensa per oltre 20 anni di ricerca ed esperimenti con i nostri partner di tutta Europa. E’ chiaro che dobbiamo apportare cambiamenti significativi per affrontare gli effetti dei cambiamenti climatici e la fusione ci offre così tanto potenziale. Stiamo costruendo le conoscenze e sviluppando la nuova tecnologia necessaria per fornire una fonte sostenibile low-carbon di energia di base che aiuta a proteggere il pianeta per le generazioni future. Il nostro mondo ha bisogno di energia da fusione».

Secondo l’ENEA italiana, «Proprio mentre aumenta a livello globale la richiesta di affrontare efficacemente gli effetti del cambiamento climatico attraverso la decarbonizzazione della produzione di energia, questo successo rappresenta un grande passo avanti sulla strada verso la fusione quale fonte sicura, efficiente e a basso impatto ambientale per combattere la crisi energetica globale».

Il problema è però che, come aveva già fatto notare il Consiglio europeo nel 2020, si tratta di prototipi costosissimi e che purtroppo l’energia da fusione sarà disponibile molto più tardi di quanto sarebbe necessario per utilizzarla per evitare un riscaldamento globale catastrofico.

Secondo gli stessi dati forniti nel dicembre 2020 dalla Commissione Ue, «L’importante realizzazione del primo plasma avverrà probabilmente nel dicembre 2025, con la piena operatività stimata per il 2035. L’energia da fusione come fonte energetica commercialmente valida non dovrebbe produrre elettricità prima del 2050». Una previsione per la fusione nucleare che è già slittata in avanti molte volte ma che comunque non renderebbe possibile utilizzare la fusione nucleare per raggiungere l’obiettivo di emissioni net zero che si è dato l’Ue per il 2050, quando, forse, potrebbe esserci la prima centrale a fusione.

Tony Donné, responsabile del programma EUROfusion, è comunque giustamente soddisfatto: «Questo successo è il risultato di anni di preparazione da parte del team di ricercatori eurofusion in tutta Europa. Il record, e soprattutto le cose che abbiamo imparato sulla fusione in queste condizioni e come, conferma pienamente le nostre previsioni, dimostrano che siamo sulla strada giusta per un futuro mondo di energia da fusione. Se riusciamo a mantenere la fusione per 5 secondi, possiamo farlo per 5 minuti e poi 5 ore mentre aumentiamo le nostre operazioni nelle macchine future. Questo è un grande momento per ognuno di noi e per l’intera comunità della fusione. Fondamentalmente, l’esperienza operativa che abbiamo acquisito in condizioni realistiche ci dà grande fiducia per la prossima fase di esperimenti presso ITER e la centrale elettrica dimostrativa europea EU DEMO, che è stata progettata per immettere l’elettricità in rete».

La fusione, il processo che alimenta stelle come il nostro sole, promette una fonte di elettricità “green” quasi illimitata e a lungo termine e, a differenza del nucleare attuale, è teoricamente possibile realizzarla utilizzando piccole quantità di carburante economico che possono essere acquistate in tutto il mondo. Il processo di fusione riunisce atomi di elementi leggeri come l’idrogeno ad alte temperature per formare elio e rilasciare un’enorme quantità di energia sotto forma di calore. La fusione è intrinsecamente sicura in quanto non può avviare un processo di fuga di radiazioni come avviene negli incidenti del nucleare tradizionale.

L’esperimento a fusione – dove si raggiungono temperature di 150 milioni di gradi Celsius, 10 volte più calde del centro del sole – è un prototipo vitale per ITER, uno dei più grandi progetti scientifici collaborativi della storia. JET può raggiungere condizioni simili a quelle di ITER e dei futuri reattori a fusione ed è l’unico tokamak in funzione nel mondo ad usare come combustibile il mix di deuterio e trizio (D-T), isotopi dell’idrogeno, lo stesso che dovrebbero utilizzare le future centrali elettriche a fusione che opereranno in condizioni simili agli esperimenti di EUROfusion da record tenutisi al Culham Science Centre di Oxford.

Gilberto Dialuce, Presidente dell’ENEA, ha sottolineato che «Il risultato ottenuto dal JET conferma e rafforza il nostro impegno per il progetto ITER e per lo sviluppo dell’energia da fusione nell’ambito dello sforzo comune europeo. E siamo particolarmente orgogliosi dei nostri ricercatori che hanno lavorato alla preparazione e all’esecuzione degli esperimenti e all’analisi dei dati coordinando anche il team europeo che ha studiato gli aspetti tecnologici delle operazioni in deuterio-trizio, fondamentali in vista del progetto ITER, in via di realizzazione in Francia. Questo contributo si colloca nel solco di una lunga tradizione che ha visto ENEA tra i maggiori e più qualificati contributori di JET sin dall’inizio, con propri scienziati che hanno ricoperto ruoli di leadership scientifica e di direzione dell’intero progetto».

Per Maria Chiara Carrozza, Presidente del Consiglio Nazionale delle Ricerche, «I risultati che oggi vengono annunciati attestano il raggiungimento di un obiettivo estremamente importante, la conferma sperimentale su JET che in una configurazione tokamak è possibile ottenere elettricità da fusione, e sono un passo cruciale verso la produzione in futuro di energia abbondante ed eco-sostenibile. Il record di 59 megajoule di energia da fusione ottenuto su JET è un successo tutto europeo, un risultato chiave che dà forza a ITER e alla Roadmap europea sulla fusione. Il Consiglio Nazionale delle Ricerche svolge ricerche sulla fusione fin dagli anni ’60, pienamente inserito nel Programma Europeo, e ha contribuito a questo successo principalmente con l’attività dell’Istituto per la Scienza e Tecnologia dei Plasmi – CNR-ISTP – e con la partecipazione al Consorzio RFX, conducendo esperimenti su temi chiave dei plasmi igniti e implementando essenziali sistemi diagnostici».

Bernard Bigot, direttore generale di ITER, conclude: «Un processo di reazione di fusione in deuterio e trizio, sostenuto a questo livello di potenza – prossima alla scala industriale -, rappresenta una clamorosa conferma per tutti coloro che sono impegnati nella ricerca sulla fusione a livello globale. Per il progetto ITER, i risultati ottenuti su JET sono un forte elemento di fiducia nel fatto che siamo sulla strada giusta nel percorso verso la dimostrazione della piena potenza di fusione».

Videogallery

  • Landmark results from EUROfusion scientists at UKAEA’s JET facility