Gli Stati Uniti hanno ufficializzato la notizia, filtrata già nelle scorse ore, che gli scienziati americani hanno effettuato con successo la prima fusione nucleare in grado di produrre più energia di quella necessaria all’innesco del processo stesso. La notizia apre la strada a quella che può essere considerata ‘l’energia del futuro’, almeno per una buona fetta della comunità globale, ma non mancano le sfide ancora da affrontare.
Gli Stati Uniti sono arrivati dove sembrava impossibile arrivare fino a pochi decenni fa. Poco dopo le 10 ora locale, le 16:00 ora italiana, in una conferenza al Dipartimento dell’Energia è stata annunciato che per la prima volta nella storia è stata effettuata con successo la prima fusione nucleare in grado di produrre più energia di quella necessaria all’innesco del processo stesso. Il merito di questo risultato va agli scienziati del Lawrence Livermore National Laboratory (Llnl) con sede in California, che il 5 dicembre scorso hanno dimostrato la cosiddetta ‘accensione da fusione‘ in condizioni di laboratorio.
Perché è una scoperta importante
“Per decenni le persone con cui avevo lavorato e i loro successori hanno continuato ad andare avanti con questo progetto, riuscendo a volte a trionfare ma subendo anche delle battute d’arresto e incontrando grandissime difficoltà”, ha detto Arati Prabhakar, White House Office of Science and Technology Policy Director, ricordando una sua esperienza al Lawrence Livermore National Laboratory. “Non hanno mai perso di vista l’obiettivo e finalmente, la scorsa settimana, sono riusciti a produrre più energia di quella che era servita per il processo”.
Secondo la segretaria al dipartimento americano per l’Energia, Jennifer Granholm, “questo è un risultato storico per i ricercatori e lo staff della National Ignition Facility che hanno dedicato le loro carriere a vedere l’innesco per fusione diventare realtà, e questo punto di svolta sprigionerà altre scoperte”. “L’accensione ci consente di replicare per la prima volta determinate condizioni che si trovano soltanto nelle stelle e nel sole. Questa pietra miliare ci avvicina di un passo significativo alla possibilità di un’energia di fusione a zero emissioni di carbonio che alimenti la nostra società”.
Differenza tra fissione e fusione
L’energia atomica prodotta fino ad oggi si è basata sul processo di fissione. Si tratta di un particolare processo di disintegrazione durante il quale nuclei pesanti, come quelli dell’uranio o del torio, se opportunamente bombardati con neutroni, si dividono in due frammenti, entrambi di carica positiva, che si respingono con violenza allontanandosi con elevata energia cinetica. Questo tipo di processo permette ad oggi il 10% della produzione mondiale di elettricità.
Il percorso verso la fusione controllata e in grado di produrre energia è stato finora più complesso. La fusione, infatti, è la reazione nucleare che avviene nel sole e nelle altre stelle, con produzione di una enorme quantità di energia: due nuclei di elementi leggeri, quali deuterio e trizio, a temperature e pressioni elevate, si fondono formando nuclei di elementi più pesanti come l’elio con emissione di grandi quantità di energia. La fusione nucleare in sé è stata già realizzata nel ‘900, in laboratorio sistematicamente a partire dagli anni ’70. Tuttavia le condizioni necessarie per il processo – temperatura e pressione elevatissime, contenimento dell’energia cinetica e gestione dei metalli pesanti – hanno allungato fino ad oggi i tempi per la realizzazione di una fusione in grado di produrre più energia di quella necessaria a realizzarla.
Martin: “Nucleare presenta ancora grandi sfide”
Il fisico Piero Martin, professore ordinario del dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Padova, ha sottolineato alla vigilia dell’annuncio che “a fronte del comprensibile entusiasmo” che questa notizia ha generato “non dobbiamo dimenticare che le sfide verso l’uso diffuso dell’energia da fusione nucleare sono ancora molte“. Parlando all’Agi, lo scienziato ha evidenziato che “non dovremmo credere che da dopodomani le nostre case potrebbero essere illuminate o riscaldate dalla fusione.”
Santoro: “Serve prudenza, ma risultati straordinari”
Commentando le indiscrezioni sul successo americano, Emilio Santoro, ex-direttore responsabile del reattore di ricerca Triga Rc-1 del Centro Enea Casaccia, aveva detto: “L’eventuale conferma rappresenterebbe un successo straordinario non solo per il percorso verso l’uso diffuso della fusione nucleare, ma anche per lo specifico metodo utilizzato per raggiungere questo risultato”. “A differenza della ‘via europea’ alla Fusione, che si basa sul confinamento magnetico del plasma, i ricercatori del Llnl hanno utilizzato il confinamento laser”.
La tecnica vincente usata dagli Stati Uniti
L’accensione da fusione è stata realizzata con la tecnica laser, anziché con quella a confinamento magnetico su cui invece ha preferito investire l’Unione europea. “Volendo semplificare al massimo – spiega Santoro – nel primo caso si utilizza una enorme quantità di calore per ottenere che due protoni arrivino tanto vicini da vincere la forza di reciproca opposizione elettromagnetica, per sfruttare poi la forza nucleare forte per dare origine alla Fusione. Nel secondo caso invece laser potentissimi utilizzano l’energia della luce per creare un effetto simile a quello generato dalla gravità, simulando in altri termini l’avvio della reazione nucleare di Fusione che avviene nelle stelle, come ad esempio il nostro Sole”. “Naturalmente – conclude Santoro – quale possa essere il percorso vero l’espansione di scala di un tale risultato è tutto da vedere”.
Cingolani: “Questa è la strada da percorrere”
“Non è un caso che l’universo funzioni con la fusione nucleare”, commenta Roberto Cingolani, ex ministro della Transizione ecologica nel governo Draghi. “Dobbiamo vedere i numeri, leggere bene i dati – avverte – in particolare capire quanto duri il processo, per quanto tempo siano riusciti a produrre energia”. Nessun dubbio, però, sul fatto che “la strada non possa che essere questa”; la fusione nucleare “ha molti meno difetti della fissione” ed è “l’unica fonte di energia veramente pulita per il futuro”. “Se ci fosse stato qualcosa di meglio per mandare avanti l’Universo, credo che la natura lo avrebbe inventato, è più furba di noi – conclude – Parliamo del meccanismo che, facendo funzionare il Sole e le altre stelle, permette a tutto di esistere”.
Fonte Agi