Fusione nucleare: clamore o soluzione ai problemi energetici?
Usare il laser per attingere a una fonte di energia quasi inesauribile: sembra fantascienza. Poco più di un anno fa, questa promessa ha fatto notizia in tutto il mondo. Il 5 dicembre 2022, alcuni ricercatori statunitensi hanno fuso nuclei atomici e generato più energia di quanta ne avessero immessa direttamente con il laser. Il Segretario all'Energia degli Stati Uniti, Jennifer Granholm, lo ha definito "uno dei risultati scientifici più impressionanti del XXI secolo".
Improvvisamente, anche in Germania i politici hanno iniziato a parlare di fusione nucleare. Il Ministro federale della Ricerca Bettina Stark-Watzinger (FDP) ha recentemente annunciato investimenti per oltre un miliardo di euro nei prossimi cinque anni. L'argomento è in voga.
"Posso confermarlo", dice Thomas Klinger, responsabile dell'esperimento di fusione "Wendelstein 7-X" vicino a Greifswald, all'agenzia di stampa tedesca. "Ci sono già stati progressi molto significativi nella ricerca sulla fusione, il che incoraggia l'opinione pubblica a pensare che non si tratti di un castello in aria su cui si armeggia per sempre". Anche Wendelstein 7-X ha raggiunto una pietra miliare all'inizio dell'anno. È riuscito a mantenere un plasma - una sorta di quarto stato della materia necessario per la fusione nucleare - molto caldo e per lungo tempo.
In teoria, è possibile generare enormi quantità di energia.
Nella fusione nucleare, i nuclei atomici vengono fusi a temperature estreme. Questo avviene anche nelle stelle e quindi anche nel sole. Gli scienziati utilizzano laser o magneti per ottenere questo risultato. In teoria, si potrebbero generare enormi quantità di energia - in modo neutrale per il clima, senza il rischio di una catastrofe nei reattori come nel caso della fissione nucleare e senza scorie di lunga durata e altamente radioattive. Per ora, nonostante decenni di ricerca, questo è un sogno del futuro.
"Creare artificialmente una stella sulla Terra, mantenerla in vita e sfruttarla" è la cosa più complicata che l'uomo abbia mai tentato di fare, afferma Markus Roth dell'Università Tecnica di Darmstadt. "Se si trattasse di scienza missilistica, l'avremmo fatto negli anni '60".
Nell'esperimento negli USA, come di consueto nella ricerca, è stato preso in considerazione solo il bilancio energetico del plasma stesso, ma non il bilancio complessivo. Per la futura generazione di elettricità, è fondamentale che questo sia positivo, cosa che è ancora lontana dall'essere. Secondo le informazioni fornite all'epoca, il sistema richiedeva circa 300 megajoule di energia per fornire due megajoule di energia laser, che generavano tre megajoule di resa di fusione. Va inoltre ricordato che l'energia generata è termica e che di solito ci sono grandi perdite quando viene convertita in elettricità.
La start-up tedesco-americana Focused Energy, co-fondata da Roth, vuole rendere utilizzabile la fusione laser. Sono coinvolti anche diversi ricercatori che hanno partecipato alla scoperta negli Stati Uniti un anno fa. Sono già stati invitati alla Casa Bianca e fanno parte di un programma di finanziamento statunitense. Secondo Roth, un numero crescente di start-up sta stimolando lo sviluppo. Alcune aziende hanno già attirato investimenti privati per miliardi.
La Germania potrebbe rimanere indietro
A settembre, la società di consulenza gestionale Strategy& ha avvertito che la Germania potrebbe rimanere indietro a causa dei minori investimenti rispetto all'estero, nonostante la sua ricerca all'avanguardia.
Ma il denaro da solo non serve a nulla, sostiene Klinger. È necessario un ambiente adeguato, che comprenda anche l'industria. "Non esiste un'industria della fusione in questo senso. Sta iniziando a formarsi lentamente". Per questo è necessario sviluppare prototipi e costruire impianti. Questo effetto sparring è importante.
Secondo Gauss Fusion, è l'unica delle circa 40 società di fusione nucleare esistenti, principalmente statunitensi, a provenire dall'industria e non dalla ricerca. Portare la fusione in rete non è più un problema fisico, ma ingegneristico, dice l'amministratore delegato Milena Roveda. Il suo obiettivo: costruire una centrale elettrica in Europa entro i primi anni 2040. Costo massimo: 20 miliardi. Dopodiché i costi diminuiranno. Il denaro dovrebbe provenire da donatori del settore pubblico e privato.
Esperto: altre tecnologie sono più economiche e veloci
"Altre tecnologie sono più economiche e più veloci della fusione nucleare", critica Claudia Kemfert, esperta di energia presso l'Istituto tedesco per la ricerca economica (DIW). Le promesse della fusione nucleare sono "più velleitarie che reali". Parla di mini-successi attuali. Fino a quando la fusione nucleare non sarà pronta, le energie rinnovabili potrebbero consentire l'approvvigionamento completo.
Anche Heinz Smital, esperto di nucleare di Greenpeace, ritiene che il "nuovo hype" intorno alla fusione nucleare sia molto problematico. "Sta portando a investire enormi quantità di denaro in una tecnologia che porterà pochi benefici alla società". I miliardi promessi dal governo tedesco dovrebbero piuttosto essere investiti nella digitalizzazione delle reti energetiche e nello stoccaggio, oltre che nella promozione delle energie rinnovabili.
Klinger riconosce che l'energia di fusione avrà più probabilmente un ruolo nella seconda metà di questo secolo. "Ad essere onesti, non credo sia una cosa negativa". È un pio desiderio che i tempi d'oro in termini di energia arrivino dopo il 2050. Ci sono regioni del mondo che non dispongono di un'offerta sufficiente e l'eliminazione dei gas serra dall'atmosfera richiederà molta energia. Per Roth si tratta anche di indipendenza energetica: in futuro dipenderemo anche da altre regioni del mondo per la fornitura di energia solare o di idrogeno. La fusione nucleare potrebbe fornire un rimedio.
Klinger ritiene che la prima centrale a fusione potrebbe essere costruita entro la metà del secolo. "Penso che sia decisamente fattibile senza poggiare su fondamenta troppo traballanti". Se si inizia subito, potrebbe essere possibile tra 20 anni - con qualche rischio in più, perché meno questioni tecniche sarebbero state chiarite in anticipo. "Rimane difficile. Siamo sempre ai limiti di ciò che è tecnicamente fattibile". Ma Klinger è generalmente ottimista. "Non è un ottimismo sfrenato, ma è ottimista. Dovrebbe funzionare. È la cosa migliore che uno scienziato possa dire".
Fonte: www.dpa.com
