La prospettiva di sfruttare il potere delle stelle si avvicina alla realtà: è stato stabilito un nuovo record per la quantità di energia rilasciata in una reazione di fusione prolungata.
I ricercatori del Joint European Torus (JET), in Inghilterra, hanno generato 59 megajoule di calore – equivalenti a circa 14 kg di TNT – durante un’esplosione di fusione di 5 secondi, più che raddoppiando il precedente record di 21,7 megajoule stabilito nel 1997 dalla stessa struttura.
L’impresa annunciata oggi segue più di due decenni di test e perfezionamenti presso il Culham Center for Fusion Energy ed è considerata una “pietra miliare” sulla strada verso la fusione come fonte di energia a basse emissioni di carbonio sostenibile.
“Questi risultati storici sono un enorme passo avanti verso la conquista di una delle più grandi sfide scientifiche e ingegneristiche,” ha affermato il prof. Ian Chapman, amministratore delegato dell’Autorità per l’energia atomica del Regno Unito. “È chiaro che dobbiamo apportare cambiamenti significativi per affrontare gli effetti del cambiamento climatico e la fusione offre così tanto potenziale“.
Il JET a forma di ciambella è costruito per contenere plasmi, o gas altamente ionizzati, che vengono riscaldati a 150 milioni di gradi Celsius, 10 volte più caldi del centro del Sole.
A temperature così estreme, i nuclei atomici possono fondersi insieme per formare nuovi elementi e rilasciare grandi quantità di energia. Le stesse reazioni di fusione alimentano il Sole, ma a temperature notevolmente inferiori, perché hanno anche la gravità a dare una mano.
Gli esperimenti del JET si sono concentrati sulla fattibilità della fusione con un combustibile basato su due isotopi dell’idrogeno noti come deuterio e trizio che si combinano per formare gas elio. Gli ultimi risultati suggeriscono la fattibilità e forniscono una conferma cruciale per Iter, un progetto di fusione più ampio in costruzione nel sud della Francia. Iter dovrebbe iniziare a bruciare combustibile deuterio-trizio nel 2035 e alla fine generare più calore di quanto necessario per mantenere il suo plasma ad alta temperatura.
Se tutto andrà bene con Iter, il prossimo passo sarà costruire una centrale elettrica dimostrativa europea che produca più elettricità di quanta ne consumi e sia collegata alla rete. La prospettiva dell’energia da fusione è estremamente interessante perché non rilascia gas serra e 1 kg di combustibile da fusione contiene circa 10 milioni di volte più energia di 1 kg di carbone, petrolio o gas.
Mentre il deuterio è abbondantemente disponibile nell’acqua di mare, il trizio è estremamente raro e prodotto nei reattori nucleari. Si prevede che i futuri impianti di fusione – Iter incluso – producano il proprio combustibile trizio utilizzando neutroni ad alta energia, rilasciati quando deuterio e trizio si fondono, per dividere il comune metallo litio in trizio ed elio.
Mark Wenman, dell’Imperial College di Londra, ha affermato che l’esperimento ha rilasciato energia da fusione per soli 5 secondi, ma ha dimostrato che il combustibile può essere bruciato in modo sostenibile: “È passato un po’ di tempo dall’ultima volta che hanno prodotto un record come questo ed è una pietra miliare importante sulla strada per dimostrare che la fusione è una fonte di energia praticabile e sostenibile per il futuro. Cinque secondi non sembrano molto, ma se si riesce a farlo per 5 secondi, presumibilmente si può mantenere stabile e mantenerlo acceso per molti minuti, ore o giorni, che è ciò di cui si ha bisogno per una centrale a fusione. È la prova di quel concetto che hanno raggiunto,” ha detto.
Il professor Ian Fells, professore emerito di conversione dell’energia presso l’Università di Newcastle, ha affermato che il rilascio record di energia da fusione è “un punto di riferimento” nella ricerca sulla fusione. “Ora spetta agli ingegneri tradurlo in elettricità priva di emissioni di carbonio e mitigare il problema del cambiamento climatico“.
