Fusione nucleare: anche il Regno Unito accende il suo reattore

L'ST40, reattore britannico per la fusione nucleare
L'ST40, reattore britannico per la fusione nucleare Tokamak Energy

ST40, il nuovo reattore del Regno Unito per la fusione nucleare, è stato acceso nei giorni scorsi riuscendo a produrre il suo cosiddetto "primo plasma", ossia il gas fortemente ionizzato ed elettricamente carico alla base della produzione di energia da parte di questi dispositivi.

Costruito dalla Tokamak Energy di Oxford, l'ST40 ha l'obiettivo di arrivare ad ottenere entro il 2018 una temperatura di 100 milioni di gradi, sette volte maggiore di quella che è possibile trovare all'interno del Sole. Prima di andare oltre, forse conviene riassumere velocemente ciò di cui stiamo parlando.

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Il funzionamento di un reattore per la fusione nucleare dipende dal confinamento di un gas ionizzato: il plasma, per l'appunto. Riscaldando quest'ultimo a temperature intorno ai 100 milioni di gradi, gli elettroni si separano dai loro atomi: questo permette la formazione di ioni che, collidendo e fondendosi insieme, generano energia. Il processo alla base di un reattore è quindi simile a quello che alimenta il nostro Sole.

Al di là di varie differenze tecniche, esistono due principali architetture per i reattori per la fusione nucleare: gli stellarator ed i tokamak. Quelli del primo tipo, come ad esempio il celebre W7-X di Greifswald (Germania), possono offrire maggiori garanzie in termini di tempo nel quale si riesce a tenere sotto controllo il plasma, ma richiedono molto più tempo ed investimenti (l'impianto tedesco ha richiesto 19 anni, 1,1 milioni di ore-lavoro ed investimenti pari a circa 1 miliardo di euro) per la costruzione, anche a causa della loro forma estremamente elaborata.

I tokamak come l'ST40, pur presentando qualche problema in termini di durata massima di confinamento del plasma, si sono finora dimostrati più semplici da progettare e costruire. L'impianto inglese è stato appena acceso, ma ci vorrà ancora molto tempo prima che possa riuscire a fornire ai sudditi di Sua Maestà Elisabetta II dell'energia elettrica: l'obiettivo è quello di riuscirci entro il 2030.

Per il momento, il primo passo sarà quello di completare quanto prima l'installazione delle bobine magnetiche, ossia ciò che consente il confinamento del plasma, in modo da poter spingere la temperatura del reattore nucleare fino a 15 milioni di gradi, il che significa all'incirca la temperatura del nucleo del Sole, grado più grado meno.

 

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Un post condiviso da Tokamak Energy (@tokamakenergy) in data: 28 Apr 2017 alle ore 08:33 PDT

Nel 2018 si tenterà invece, come detto, di arrivare alla "storica" temperatura di 100 milioni di gradi. Non si tratterebbe di un record in senso assoluto, ma sarebbe comunque la prima volta che qualcosa del genere viene realizzata in un impianto costruito e finanziato interamente con capitali privati. La temperatura in questione non è ovviamente casuale, ma è quella che permette le reazioni di fusione controllata con gli ioni che sono alla base del funzionamento del reattore.

"Abbiamo ancora bisogno di investimenti significativi, di molte collaborazioni industriali ed accademiche, di ingegneri e scienziati che operino con dedizione e creatività e di un'eccellente catena di forniture", spiega David Kingham, CEO di Tokamak Energy. "Il nostro approccio continua ad essere quello di suddividere il viaggio in una serie di sfide ingegneristiche, ottenendo ulteriori investimenti ad ogni traguardo raggiunto. Siamo già a metà strada verso l'obiettivo dell'energia dalla fusione, con il duro lavoro la porteremo a livello commerciale entro il 2030".

La fusione nucleare potrebbe essere l'energia del futuro, tanto da aver nel corso degli anni attirato l'attenzione (ed i soldi) di svariati imprenditori di successo, come ad esempio il fondatore e CEO di Amazon, Jeff Bezos. Una delle cose che maggiormente attirano è il fatto di stare parlando di un'energia pulita, che di fatto non produce emissioni inquinanti.

A differenza della fissione nucleare, che al di là della relativa sicurezza che si è potuta raggiungere nel corso degli anni è basata su processi che possono essere estremamente dannosi, la fusione nucleare prevede per l'appunto che gli atomi si fondano tra loro e non che si compia la loro scissione, il che permette di operare senza elementi radioattivi e con prodotti di scarto che vanno poco oltre l'elio.

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Sfortunatamente, pur essendo molto promettente, è ancora molto difficile sviluppare un impianto che sia efficiente, ossia che rimanga stabile nel confinamento del plasma per un tempo sufficiente ad ottenere quantità di energia significative. Ad ogni modo, i progressi sono stati notevoli nel corso degli ultimi anni.

Oltre al già citato W7-X, c'è il reattore nucleare Alcator C-Mod del Massachussetts Institute of Technology (MIT), che lo scorso ottobre ha stabilito il record per il plasma tenuto alla più alta pressione, ossia 2,05 atmosfere. Gli scienziati responsabili del sudcoreano KSTAR sono invece riusciti a dicembre a raggiungere la strabiliante temperatura di 300 milioni di gradi centigradi, seppur solamente per pochi secondi. L'arrivo di un nuovo ed importante concorrente in questa "gara" non potrà che favorire uno sviluppo più veloce del settore.

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