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Perché la fusione potrebbe essere una svolta per l’energia pulita

Il Dipartimento dell’Energia ha pianificato un annuncio martedì su una “importante svolta scientifica” presso il Lawrence Livermore National Laboratory, uno dei numerosi siti in tutto il mondo in cui i ricercatori hanno cercato di sviluppare la possibilità di sfruttare l’energia dalla fusione nucleare.

È una tecnologia che ha il potenziale per accelerare un giorno l’allontanamento del pianeta dai combustibili fossili, che sono i maggiori contributori al cambiamento climatico. La tecnologia ha lottato a lungo con sfide scoraggianti.

Ecco uno sguardo a cos’è esattamente la fusione nucleare e alcune delle difficoltà nel trasformarla nella fonte di energia economica e priva di carbonio che gli scienziati credono possa essere.

Cos’è la fusione nucleare?

Guarda in alto e sta accadendo proprio sopra di te: le reazioni di fusione nucleare alimentano il sole e altre stelle.

La reazione avviene quando due nuclei leggeri si fondono per formare un unico nucleo più pesante. Poiché la massa totale di quel singolo nucleo è inferiore alla massa dei due nuclei originali, la massa residua è energia che viene rilasciata nel processo, secondo il Dipartimento dell’Energia.

Nel caso del sole, il suo intenso calore – milioni di gradi Celsius – e la pressione esercitata dalla sua gravità permettono agli atomi che altrimenti si respingerebbero a vicenda di fondersi.

Gli scienziati hanno capito da tempo come ha funzionato la fusione nucleare e hanno cercato di duplicare il processo sulla Terra fin dagli anni ’30. Gli sforzi attuali si concentrano sulla fusione di una coppia di isotopi di idrogeno – deuterio e trizio – secondo il Dipartimento dell’Energia, che afferma che una particolare combinazione rilascia “molta più energia della maggior parte delle reazioni di fusione” e richiede meno calore per farlo.

Quanto sarebbe prezioso?

Daniel Kammen, professore di energia e società presso l’Università della California a Berkeley, ha affermato che la fusione nucleare offre la possibilità di un combustibile “praticamente illimitato” se la tecnologia può essere resa commercialmente fattibile. Gli elementi necessari sono disponibili in acqua di mare.

È anche un processo che non produce i rifiuti radioattivi della fissione nucleare, ha detto Kammen.

In che modo gli scienziati stanno cercando di farlo?

Un modo in cui gli scienziati hanno cercato di ricreare la fusione nucleare coinvolge quello che viene chiamato un tokamak, una camera a vuoto a forma di ciambella che utilizza potenti magneti per trasformare il combustibile in un plasma surriscaldato (tra 150 milioni e 300 milioni di gradi Celsius) dove può avvenire la fusione.

Il laboratorio di Livermore utilizza una tecnica diversa, con i ricercatori che sparano un laser a 192 raggi contro una piccola capsula riempita di carburante al deuterio-trizio. Il laboratorio ha riferito che un test dell’agosto 2021 ha prodotto 1,35 megajoule di energia di fusione, circa il 70% dell’energia sparata contro il bersaglio. Il laboratorio ha affermato che diversi esperimenti successivi hanno mostrato risultati in calo, ma i ricercatori credevano di aver identificato modi per migliorare la qualità della capsula di carburante e la simmetria dei laser.

“La caratteristica più critica dello spostamento della fusione dalla teoria alla realtà commerciale è ottenere più energia che dentro”, ha detto Kammen.

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