Potremmo essere un grande passo avanti verso un futuro guidato dalla fusione di energia: la fonte di energia elusiva, senza limiti e a zero emissioni, che è anche un passo avanti rispetto alle rinnovabili. Una collaborazione tra il MIT e una nuova società privata, Commonwealth Fusion Systems (CFS), mira a portare la prima centrale elettrica a fusione al mondo online nei prossimi 15 anni, utilizzando un approccio innovativo.
Centrale elettrica a fusione come funziona?
La fusione alimenta il sole e altre stelle. Coinvolge atomi più leggeri come l’idrogeno che si frantuma per formare elementi più pesanti, come l’elio, rilasciando enormi quantità di energia mentre lo fa. Questo rilascio di energia avviene, tuttavia, a temperature molto, molto estreme – nella gamma di centinaia di milioni di gradi Celsius – che potrebbero sciogliere qualsiasi materiale con cui venisse in contatto.
Fusion lavora sul concetto base di forgiare elementi più leggeri insieme per formare quelli più pesanti. Quando gli atomi di idrogeno vengono schiacciati abbastanza duramente, si fondono insieme per produrre elio, liberando enormi quantità di energia nel processo. Tuttavia, questo processo produce energia netta solo a temperature estreme di centinaia di milioni di gradi centigradi: più caldo del centro del sole e troppo caldo per resistere a qualsiasi materiale solido.
Quindi, per sperimentare la fusione in laboratorio, i ricercatori usano i campi magnetici per sostenere quella zuppa gassosa spezzata di particelle subatomiche, chiamate plasma, sospese e lontane dalle pareti della camera sperimentale, per impedire che entri in contatto con qualsiasi parte della camera a forma di ciambella.
Ora questa collaborazione sta lanciando un esperimento noto come SPARC, che utilizzerà nuovi superconduttori ad alta temperatura per costruire magneti più piccoli e potenti ad alto campo per alimentare un reattore a fusione sperimentale. L’obiettivo di SPARC? Il primo guadagno di energia netta positiva dalla fusione.
I progressi nei magneti superconduttori
Questo esperimento di fusione è progettato per produrre 100 megawatt di calore, grazie a questi nuovi magneti. Non trasformerà quel calore in elettricità, ma in impulsi di 10 secondi, e potrebbe produrre il doppio della potenza necessaria per riscaldare il plasma e la stessa quantità di energia utilizzata da una piccola città.
“Questo è un importante momento storico: i progressi nei magneti superconduttori hanno messo potenzialmente a portata di mano l’energia di fusione, offrendo la prospettiva di un futuro energetico sicuro e senza emissioni di carbonio”, ha detto al MIT il presidente del MIT L. Rafael Reif.
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Quali sono i benefici?
Quali sono i benefici?Se SPARC avrà successo e la realizzazione del progetto di fusione prolifera in tutto il mondo, è possibile che l’energia di fusione possa iniziare a soddisfare le richieste energetiche globali. La ricerca di energia di fusione priva di carbonio è fondamentale durante un’epoca in cui i gas serra continuano a guidare il cambiamento climatico.
“L’aspirazione è di avere una centrale elettrica funzionante in tempo per combattere i cambiamenti climatici”, ha detto Bob Mumgaard, CEO di Commonwealth Fusion Systems . “Pensiamo di avere la scienza, la velocità e le dimensioni per mettere la potenza di fusione priva di carbonio sulla rete in 15 anni”.
A differenza dei combustibili fossili, o del combustibile nucleare come l’uranio utilizzato nelle reazioni di fissione, non ci sarà mai una carenza di idrogeno. La reazione inoltre non crea gas a effetto serra o produce rifiuti radioattivi pericolosi del tipo fabbricato da reattori convenzionali a fissione nucleare.
La prof.ssa Maria Zuber, vicepresidente per la ricerca del MIT, ha affermato che lo sviluppo potrebbe rappresentare un progresso importante nella lotta al cambiamento climatico. “Al centro delle notizie di oggi c’è una grande idea – un piano credibile e fattibile per ottenere energia positiva per la fusione”, ha detto. “Se avremo successo, i sistemi energetici mondiali saranno trasformati. Siamo estremamente entusiasti di questo”.
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