Il potere di fusione è stato a lungo considerato il santo graal dell'energia alternativa. Potenza pulita e abbondante, creata attraverso un processo autosufficiente in cui i nuclei atomici si fondono a temperature estremamente elevate. Raggiungere questo obiettivo è stato l'obiettivo di ricercatori e fisici atomici per oltre mezzo secolo, ma i progressi sono stati lenti. Mentre la scienza alla base del potere di fusione è solida, il processo non è stato esattamente pratico.
In breve, la fusione può essere considerata una forma di energia praticabile solo se la quantità di energia utilizzata per iniziare la reazione è inferiore all'energia prodotta. Fortunatamente, negli ultimi anni, sono stati fatti alcuni passi positivi verso questo obiettivo. L'ultima arriva dalla Cina, dove i ricercatori dell'Esperimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) hanno recentemente riferito di aver raggiunto una pietra miliare nella fusione.
Molti diversi concetti di fusione sono stati proposti e testati nel corso degli anni. Attualmente, i due progetti più popolari sono l'approccio inerziale al confinamento e il reattore tokamak. Nel primo caso, i laser vengono utilizzati per fondere pellet di combustibile al deuterio per creare una reazione di fusione. In quest'ultimo caso, il processo prevede una camera di confinamento a forma di toro che utilizza campi magnetici e una corrente interna per confinare il plasma ad alta energia.
Utilizzando un tokamak con tre caratteristiche distinte: una sezione trasversale non circolare, magneti completamente superconduttori e componenti di rivestimento al plasma (PFC) raffreddati ad acqua completamente attivamente, gli scienziati della struttura dell'EAST hanno annunciato la settimana scorsa di essere in grado di produrre idrogeno gassoso era tre volte più caldo del nucleo del Sole (circa 50 milioni di ° C; 90 milioni di ° F) e riuscì a mantenere questa temperatura per 102 secondi da record.
Questo non è un risultato da poco, poiché il confinamento e le temperature prolungate sono essenziali per creare il potere di fusione. Una volta avviati, i reattori a fusione devono essere in grado di far funzionare la reazione per un lungo periodo di tempo, principalmente perché la quantità di energia richiesta per avviarla è considerevole. Ma, naturalmente, sostenere e limitare tale plasma ad alta energia è piuttosto difficile e potenzialmente pericoloso.
Essere in grado di sostenere il plasma ad alta energia per oltre un minuto e mezzo posiziona la struttura dell'EAST, che fa parte dell'Istituto di Scienze fisiche di Hefei nel Jiangshu, un passo avanti nella corsa alla fusione globale. Ricreando le condizioni stabili in cui si verifica naturalmente la fusione - cioè all'interno del Sole - l'umanità potrebbe essere un passo avanti verso il sogno di energia pulita e praticamente illimitata.
Ma, naturalmente, c'è un certo scetticismo verso questa affermazione. Finora, c'è stato solo l'annuncio fatto dall'Institute of Physical Science. E fino a quando non verranno forniti risultati sottoposti a revisione paritaria, il reclamo rimarrà non confermato. Tuttavia, se i loro risultati dovessero essere confermati, ciò significherà che ci sarà probabilmente una competizione per vedere chi può ottenere risultati sempre più buoni. E quella competizione potrebbe già essere attiva!
Pochi giorni prima che la struttura dell'EAST annunciasse questa pietra miliare, i ricercatori del Karlsruhe Institute of Technology (KIT) in Germania hanno fatto un proprio annuncio. Qui, i ricercatori hanno affermato che lo stellarator 7-X (W7X) di Wendelstein - il più grande reattore a fusione del suo genere - era riuscito con successo a produrre e sostenere il plasma di idrogeno per la prima volta.
Simile nel design a un tokamak, uno stellerator impiega anelli intrecciati e magneti esterni per confinare il plasma. Come uno dei più noti come esempi di uno stellarator, il Wendelstein 7-X è stato in grado di riscaldare l'idrogeno a una temperatura di 80 milioni di gradi Celsius e di sostenere quella nuvola di plasma per un quarto di secondo. In breve, hanno ottenuto una reazione che ha prodotto più energia, ma per molto meno tempo.
Nei prossimi anni sono attese ulteriori notizie sul fronte della fusione man mano che progetti come l'International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) vanno online. Situato nel sud della Francia, ITER utilizzerà il più grande reattore sperimentale di tokamak del mondo e sarà il più grande esperimento di fusione fino ad oggi. La struttura EAST ha indicato che intende essere direttamente coinvolta in ITER e presterà la loro esperienza e competenza.
Sebbene siamo ancora a molti anni di distanza dai reattori a fusione che risolvono tutti i nostri problemi energetici, è bene sapere che stiamo prendendo le misure appropriate per renderlo una realtà. Chissà? Un giorno, i nostri figli (o nipoti) potrebbero guardare all'inizio del 21 ° secolo come "era pre-fusione" e chiedersi come siamo mai riusciti a cavarcela!
