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Sep 14, 2023

Gli scienziati statunitensi arrivano a lungo

For the first time ever, US scientists at the National Ignition Facility

Per la prima volta in assoluto, gli scienziati statunitensi del National Ignition Facility del Lawrence Livermore National Laboratory in California hanno prodotto con successo una reazione di fusione nucleare con conseguente guadagno netto di energia, ha confermato alla CNN una fonte vicina al progetto.

Si prevede che il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti annuncerà ufficialmente la svolta martedì.

Il risultato dell’esperimento sarebbe un enorme passo avanti in una ricerca decennale volta a liberare una fonte infinita di energia pulita che potrebbe aiutare a porre fine alla dipendenza dai combustibili fossili. Per decenni i ricercatori hanno tentato di ricreare la fusione nucleare, replicando la fusione che alimenta il sole.

Il ministro dell'Energia americano Jennifer Granholm farà un annuncio martedì su una "importante svolta scientifica", ha annunciato domenica il dipartimento. La notizia è stata riportata per la prima volta dal Financial Times.

La fusione nucleare avviene quando due o più atomi vengono fusi in uno più grande, un processo che genera un'enorme quantità di energia sotto forma di calore. A differenza della fissione nucleare che alimenta l’elettricità in tutto il mondo, non genera scorie radioattive a vita lunga.

Gli scienziati di tutto il mondo si stanno avvicinando a questa svolta, utilizzando metodi diversi per cercare di raggiungere lo stesso obiettivo.

Una gigantesca macchina a forma di ciambella ha appena dimostrato che è possibile ottenere una fonte di energia pulita quasi illimitata

Il progetto National Ignition Facility crea energia dalla fusione nucleare mediante la cosiddetta "fusione inerziale termonucleare". In pratica, gli scienziati statunitensi sparano pellet che contengono un combustibile a idrogeno in una serie di quasi 200 laser, creando essenzialmente una serie di esplosioni estremamente veloci e ripetute al ritmo di 50 volte al secondo.

L'energia raccolta dai neutroni e dalle particelle alfa viene estratta sotto forma di calore e quel calore è la chiave per produrre energia.

"Contengono la reazione di fusione bombardando l'esterno con i laser", ha detto alla CNN Tony Roulstone, un esperto di fusione del Dipartimento di Ingegneria dell'Università di Cambridge. "Riscaldano l'esterno; questo crea un'onda d'urto."

Anche se ottenere un guadagno netto di energia dalla fusione nucleare è un grosso problema, ciò avviene su una scala molto più piccola di quella necessaria per alimentare le reti elettriche e riscaldare gli edifici.

"Si tratta di quello che serve per far bollire 10 bollitori d'acqua", ha detto Jeremy Chittenden, co-direttore del Centro per gli studi sulla fusione inerziale dell'Imperial College di Londra. "Per trasformarla in una centrale elettrica, dobbiamo ottenere un maggiore guadagno in termini di energia: abbiamo bisogno che sia sostanzialmente di più."

Un sole artificiale brillò brevemente sotto la campagna inglese. Un giorno, potrebbe cambiare tutto

Nel Regno Unito, gli scienziati stanno lavorando con un’enorme macchina a forma di ciambella dotata di magneti giganti chiamata tokamak per cercare di generare lo stesso risultato.

Dopo che una piccola quantità di carburante è stata iniettata nel tokamak, i magneti giganti vengono attivati ​​per creare un plasma. Il plasma deve raggiungere almeno 150 milioni di gradi Celsius, 10 volte più caldo del nucleo del sole. Ciò costringe le particelle del carburante a fondersi in una sola. Con la fusione nucleare, il prodotto fuso ha una massa inferiore a quella degli atomi originali. La massa mancante si converte in un'enorme quantità di energia.

I neutroni, che sono in grado di sfuggire al plasma, colpiscono quindi una "coperta" che riveste le pareti del tokamak e la loro energia cinetica si trasferisce sotto forma di calore. Questo calore può quindi essere utilizzato per riscaldare l’acqua, creare vapore e alimentare turbine per generare energia.

L’anno scorso, gli scienziati che lavoravano vicino a Oxford sono stati in grado di generare una quantità record di energia sostenuta. Anche così, è durato solo 5 secondi.

Che si tratti di utilizzare magneti o sparare pallini con i laser, il risultato in definitiva è lo stesso: il calore sostenuto dal processo di fusione degli atomi insieme è la chiave per aiutare a produrre energia.

La grande sfida nello sfruttamento dell’energia da fusione è quella di sostenerla abbastanza a lungo da poter alimentare le reti elettriche e i sistemi di riscaldamento in tutto il mondo.